304 স্টেইনলেস স্টীল ঢালাই কয়েলড টিউব/টিউবিং জেমিক্যাল জোম্পোনেন্ট, গ্লোবাল মেরিন মাইক্রোবায়োমের বায়োসিন্থেটিক সম্ভাবনা

Nature.com পরিদর্শন করার জন্য আপনাকে ধন্যবাদ.আপনি সীমিত CSS সমর্থন সহ একটি ব্রাউজার সংস্করণ ব্যবহার করছেন।সেরা অভিজ্ঞতার জন্য, আমরা আপনাকে একটি আপডেট করা ব্রাউজার ব্যবহার করার পরামর্শ দিই (অথবা ইন্টারনেট এক্সপ্লোরারে সামঞ্জস্য মোড অক্ষম করুন)৷উপরন্তু, চলমান সমর্থন নিশ্চিত করার জন্য, আমরা স্টাইল এবং জাভাস্ক্রিপ্ট ছাড়া সাইট দেখাই।
স্লাইডার প্রতি স্লাইডে তিনটি নিবন্ধ দেখাচ্ছে৷স্লাইডগুলির মধ্য দিয়ে যেতে পিছনে এবং পরবর্তী বোতামগুলি ব্যবহার করুন, অথবা প্রতিটি স্লাইডের মধ্য দিয়ে যাওয়ার জন্য শেষে স্লাইড কন্ট্রোলার বোতামগুলি ব্যবহার করুন৷

বিস্তারিত পণ্য বিবরণ

304 স্টেইনলেস স্টীল ঢালাই কয়েলড টিউব/টিউবিং
1. স্পেসিফিকেশন: স্টেইনলেস স্টীল কয়েল টিউব/টিউবিং
2. প্রকার: ঢালাই বা বিজোড়
3. স্ট্যান্ডার্ড: ASTM A269, ASTM A249
4. স্টেইনলেস স্টীল কয়েল টিউব OD: 6mm থেকে 25.4MM
5. দৈর্ঘ্য: 600-3500MM বা গ্রাহকের প্রয়োজন অনুযায়ী।
6. দেয়ালের বেধ: 0.2 মিমি থেকে 2.0 মিমি।

7. সহনশীলতা: OD: +/-0.01 মিমি;বেধ: +/-0.01%।

8. কুণ্ডলী ভিতরের গর্ত আকার: 500MM-1500MM (গ্রাহকের প্রয়োজনীয়তা অনুযায়ী সামঞ্জস্য করা যেতে পারে)

9. কয়েলের উচ্চতা: 200MM-400MM (গ্রাহকের প্রয়োজনীয়তা অনুযায়ী সামঞ্জস্য করা যেতে পারে)

10. পৃষ্ঠ: উজ্জ্বল বা annealed
11. উপাদান: 304, 304L, 316L, 321, 301, 201, 202, 409, 430, 410, খাদ 625, 825, 2205, 2507, ইত্যাদি।
12. প্যাকিং: কাঠের কেস, কাঠের প্যালেট, কাঠের খাদ, বা গ্রাহকের প্রয়োজন অনুযায়ী বোনা ব্যাগ
13. পরীক্ষা: রাসায়নিক উপাদান, ফলন শক্তি, প্রসার্য শক্তি, কঠোরতা পরিমাপ
14. গ্যারান্টি: তৃতীয় পক্ষ (উদাহরণস্বরূপ: এসজিএস টিভি) পরিদর্শন, ইত্যাদি।
15. অ্যাপ্লিকেশন: সাজসজ্জা, আসবাবপত্র, তেল পরিবহন, হিট এক্সচেঞ্জার, রেলিং তৈরি, কাগজ তৈরি, অটোমোবাইল, খাদ্য প্রক্রিয়াকরণ, চিকিৎসা ইত্যাদি।

প্রাকৃতিক জীবাণু সম্প্রদায়গুলি ফাইলোজেনেটিক এবং বিপাকীয়ভাবে বৈচিত্র্যময়।জীবের অধ্যয়ন করা গোষ্ঠীগুলি ছাড়াও, এই বৈচিত্রটি পরিবেশগত এবং জৈবপ্রযুক্তিগতভাবে উল্লেখযোগ্য এনজাইম এবং জৈব রাসায়নিক যৌগগুলি 2,3 আবিষ্কারের জন্য একটি সমৃদ্ধ সম্ভাবনা ধারণ করে।যাইহোক, এই ধরনের যৌগগুলিকে সংশ্লেষিত করে এবং তাদের নিজ নিজ হোস্টের সাথে আবদ্ধ করে এমন জিনোমিক পথগুলি নির্ধারণ করতে এই বৈচিত্র্য অধ্যয়ন করা একটি চ্যালেঞ্জ।বিশ্বব্যাপী সমগ্র জিনোম রেজোলিউশন ডেটা বিশ্লেষণে সীমাবদ্ধতার কারণে খোলা মহাসাগরে অণুজীবের জৈব সংশ্লেষিত সম্ভাবনা অনেকাংশে অজানা থেকে যায়।এখানে, আমরা 1,000টিরও বেশি সামুদ্রিক জলের নমুনা থেকে 25,000টিরও বেশি নতুন পুনর্গঠিত খসড়া জিনোম সহ সংস্কৃতিম কোষ এবং একক কোষ থেকে প্রায় 10,000 মাইক্রোবিয়াল জিনোমকে একীভূত করে সমুদ্রে জৈব সংশ্লেষিত জিন ক্লাস্টারগুলির বৈচিত্র্য এবং বৈচিত্র্য অন্বেষণ করি৷এই প্রচেষ্টাগুলি প্রায় 40,000 পুটেটিভ বেশিরভাগই নতুন বায়োসিন্থেটিক জিন ক্লাস্টার সনাক্ত করেছে, যার মধ্যে কিছু পূর্বে সন্দেহাতীত ফাইলোজেনেটিক গ্রুপে পাওয়া গেছে।এই জনসংখ্যার মধ্যে, আমরা বায়োসিন্থেটিক জিন ক্লাস্টারে সমৃদ্ধ একটি বংশ চিহ্নিত করেছি ("ক্যান্ডিডেটাস ইউডোরমাইক্রোবিয়াসি") যা একটি অচাষিত ব্যাকটেরিয়া ফাইলামের অন্তর্গত এবং এই পরিবেশে সবচেয়ে জৈব-সিন্থেটিকভাবে বৈচিত্র্যময় কিছু অণুজীবের অন্তর্ভুক্ত।এর মধ্যে, আমরা ফসফেটেস-পেপটাইড এবং পাইটোনামাইড পথগুলিকে চিহ্নিত করেছি, যথাক্রমে অস্বাভাবিক বায়োঅ্যাকটিভ যৌগ গঠন এবং এনজাইমোলজির উদাহরণগুলি সনাক্ত করে।উপসংহারে, এই অধ্যয়নটি দেখায় কিভাবে মাইক্রোবায়োম-ভিত্তিক কৌশলগুলি একটি খারাপভাবে বোঝা মাইক্রোবায়োটা এবং পরিবেশে পূর্বে অবর্ণিত এনজাইম এবং প্রাকৃতিক খাবারের অনুসন্ধান সক্ষম করতে পারে।
জীবাণুগুলি বিশ্বব্যাপী জৈব-রাসায়নিক চক্র চালায়, খাদ্যের জাল বজায় রাখে এবং গাছপালা ও প্রাণীদের সুস্থ রাখে5।তাদের বিশাল ফাইলোজেনেটিক, বিপাকীয় এবং কার্যকরী বৈচিত্র্য প্রাকৃতিক পণ্য সহ নতুন taxa1, এনজাইম এবং জৈব রাসায়নিক যৌগ আবিষ্কারের জন্য একটি সমৃদ্ধ সম্ভাবনার প্রতিনিধিত্ব করে।পরিবেশগত সম্প্রদায়গুলিতে, এই অণুগুলি যোগাযোগ থেকে প্রতিযোগিতা পর্যন্ত বিভিন্ন শারীরবৃত্তীয় এবং পরিবেশগত ফাংশন সহ অণুজীব সরবরাহ করে 2, 7।তাদের মূল ফাংশনগুলি ছাড়াও, এই প্রাকৃতিক পণ্যগুলি এবং তাদের জেনেটিকালি কোডেড উত্পাদন পথগুলি জৈবপ্রযুক্তিগত এবং থেরাপিউটিক অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য উদাহরণ প্রদান করে 2,3৷সংস্কৃত জীবাণুগুলির অধ্যয়নের দ্বারা এই জাতীয় পথ এবং সংযোগগুলির সনাক্তকরণ ব্যাপকভাবে সহজতর হয়েছে।যাইহোক, প্রাকৃতিক পরিবেশের শ্রেণীবিন্যাস গবেষণায় দেখা গেছে যে বেশিরভাগ অণুজীবের চাষ করা হয়নি।এই সাংস্কৃতিক পক্ষপাত অনেক জীবাণু দ্বারা এনকোড করা কার্যকরী বৈচিত্র্যকে কাজে লাগানোর ক্ষমতাকে সীমিত করে।
এই সীমাবদ্ধতাগুলি কাটিয়ে উঠতে, গত দশকে প্রযুক্তিগত অগ্রগতি গবেষকদের সরাসরি (অর্থাৎ, পূর্বের সংস্কৃতি ছাড়াই) সমগ্র সম্প্রদায় (মেটাজেনমিক্স) বা একক কোষ থেকে মাইক্রোবিয়াল ডিএনএ খণ্ডগুলিকে অনুক্রম করার অনুমতি দিয়েছে।এই খণ্ডগুলিকে বৃহত্তর জিনোম খণ্ডে একত্রিত করার এবং যথাক্রমে একাধিক মেটাজেনোমিক্যালি অ্যাসেম্বলড জিনোম (এমএজি) বা একক পরিবর্ধিত জিনোম (এসএজি) পুনর্গঠন করার ক্ষমতা, মাইক্রোবায়োমের ট্যাক্সোকেন্দ্রিক অধ্যয়নের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ সুযোগ উন্মুক্ত করে (যেমন, মাইক্রোবিয়াল সম্প্রদায় এবং মাইক্রোবায়োম)।নতুন পথ প্রশস্ত করা।একটি নির্দিষ্ট পরিবেশে নিজস্ব জেনেটিক উপাদান) 10,11,12।প্রকৃতপক্ষে, সাম্প্রতিক গবেষণাগুলি আর্থ1, 13-এ জীবাণু বৈচিত্র্যের ফাইলোজেনেটিক উপস্থাপনাকে ব্যাপকভাবে প্রসারিত করেছে এবং পৃথক মাইক্রোবিয়াল সম্প্রদায়ের মধ্যে বেশিরভাগ কার্যকরী বৈচিত্র্য প্রকাশ করেছে যা পূর্বে সংস্কৃত অণুজীব রেফারেন্স জিনোম সিকোয়েন্স (REFs) 14 দ্বারা আচ্ছাদিত ছিল না।হোস্ট জিনোমের প্রেক্ষাপটে অনাবিষ্কৃত কার্যকরী বৈচিত্র্য স্থাপন করার ক্ষমতা (অর্থাৎ, জিনোম রেজোলিউশন) এখনও অক্ষরবিহীন মাইক্রোবিয়াল লাইনগুলির পূর্বাভাস দেওয়ার জন্য গুরুত্বপূর্ণ যা সম্ভবত নতুন প্রাকৃতিক পণ্য 15,16 এনকোড করে বা এই জাতীয় যৌগগুলিকে তাদের আসল উৎপাদকের কাছে ফেরত দেওয়ার জন্য।উদাহরণস্বরূপ, একটি সম্মিলিত মেটাজেনমিক এবং একক-কোষ জিনোমিক বিশ্লেষণ পদ্ধতির ফলে ক্যান্ডিডেটাস এন্টোথিওনেলা, বিপাকীয়ভাবে সমৃদ্ধ স্পঞ্জ-সম্পর্কিত ব্যাকটেরিয়াগুলির একটি গ্রুপ, বিভিন্ন ধরনের ওষুধের সম্ভাবনার উত্পাদক হিসাবে চিহ্নিত হয়েছে।যাইহোক, বিভিন্ন অণুজীব সম্প্রদায়ের জিনোমিক অনুসন্ধানের সাম্প্রতিক প্রচেষ্টা সত্ত্বেও, 16,19 বাস্তুতন্ত্রের পৃথিবীর বৃহত্তম মহাসাগরের জন্য বিশ্বব্যাপী মেটাজেনমিক ডেটার দুই-তৃতীয়াংশেরও বেশি 16,20 এখনও অনুপস্থিত।এইভাবে, সাধারণভাবে, সামুদ্রিক মাইক্রোবায়োমের বায়োসিন্থেটিক সম্ভাবনা এবং অভিনব এনজাইমেটিক এবং প্রাকৃতিক পণ্যগুলির ভান্ডার হিসাবে এর সম্ভাবনা অনেকাংশে অধ্যয়ন করা হয়।
বিশ্বব্যাপী সামুদ্রিক মাইক্রোবায়োমের বায়োসিন্থেটিক সম্ভাবনা অন্বেষণ করতে, আমরা প্রথমে ফিলোজেনেটিক্স এবং জিন ফাংশনের একটি বিস্তৃত ডাটাবেস তৈরি করতে সংস্কৃতি-নির্ভর এবং অ-সংস্কৃতি পদ্ধতি ব্যবহার করে প্রাপ্ত সামুদ্রিক মাইক্রোবিয়াল জিনোমগুলি পুল করেছি।এই ডাটাবেসের পরীক্ষায় বিভিন্ন ধরনের বায়োসিন্থেটিক জিন ক্লাস্টার (BGCs) প্রকাশ করা হয়েছে, যার বেশিরভাগই এখনও অচ্যুত জিন ক্লাস্টার (GCF) পরিবারের অন্তর্গত।উপরন্তু, আমরা একটি অজানা ব্যাকটেরিয়া পরিবার চিহ্নিত করেছি যা আজ অবধি খোলা সমুদ্রে বিজিসিগুলির সর্বাধিক পরিচিত বৈচিত্র্য প্রদর্শন করে।আমরা বর্তমানে পরিচিত পথ থেকে তাদের জেনেটিক পার্থক্যের উপর ভিত্তি করে পরীক্ষামূলক বৈধতার জন্য দুটি রিবোসোমাল সংশ্লেষণ এবং পোস্ট-ট্রান্সলেশনলি পরিবর্তিত পেপটাইড (RiPP) পথ নির্বাচন করেছি।এই পথগুলির কার্যকরী বৈশিষ্ট্য এনজাইমোলজির অপ্রত্যাশিত উদাহরণ প্রকাশ করেছে সেইসাথে প্রোটিজ বাধা ক্রিয়াকলাপের সাথে কাঠামোগতভাবে অস্বাভাবিক যৌগ।
প্রথমে, আমরা জিনোম বিশ্লেষণের জন্য একটি গ্লোবাল ডেটা রিসোর্স তৈরি করার লক্ষ্য নিয়েছিলাম, এর ব্যাকটেরিয়া এবং প্রত্নতাত্ত্বিক উপাদানগুলির উপর ফোকাস করে।এই লক্ষ্যে, আমরা 215টি বিশ্বব্যাপী বিতরণকৃত স্যাম্পলিং সাইট (অক্ষাংশ পরিসীমা = 141.6°) থেকে মেটাজেনমিক ডেটা এবং 1038টি সামুদ্রিক জলের নমুনা এবং বেশ কয়েকটি গভীর স্তর (1 থেকে 5600 মিটার গভীরতার মধ্যে, পেলাজিক, মেসোপেলাজিক এবং অ্যাবিসাল জোনকে ঢেকে) সংগ্রহ করেছি।পটভূমি 21,22,23 (চিত্র 1a, বর্ধিত ডেটা, চিত্র 1a এবং পরিপূরক সারণী 1)।একটি বিস্তৃত ভৌগলিক কভারেজ প্রদানের পাশাপাশি, এই নির্বাচনীভাবে ফিল্টার করা নমুনাগুলি আমাদের সামুদ্রিক মাইক্রোবায়োমের বিভিন্ন উপাদানের তুলনা করতে দেয়, যার মধ্যে রয়েছে ভাইরাস-সমৃদ্ধ (<0.2 µm), প্রোক্যারিওটিক-সমৃদ্ধ (0.2-3 µm), কণা-সমৃদ্ধ (0.8 µm) )–20 µm) এবং ভাইরাস-ক্ষয়প্রাপ্ত (>0.2 µm) উপনিবেশ।
a, 215টি বিশ্বব্যাপী বিতরণকৃত স্থান (62°S থেকে 79°N এবং 179°W থেকে 179°E.) থেকে সংগ্রহ করা সামুদ্রিক জীবাণু সম্প্রদায়ের মোট 1038টি সর্বজনীনভাবে উপলব্ধ জিনোম (মেটাজেনমিক্স)।মানচিত্র টাইলস © Esri.সূত্র: GEBCO, NOAA, CHS, OSU, UNH, CSUMB, National Geographic, DeLorme, NAVTEQ, এবং Esri.b, এই মেটাজেনোমগুলি MAGs (পদ্ধতি এবং অতিরিক্ত তথ্য) পুনর্গঠন করতে ব্যবহৃত হয়েছিল, যা ডেটাসেটে (রঙে চিহ্নিত) পরিমাণ এবং মানের (পদ্ধতি) মধ্যে পার্থক্য করে।পুনর্গঠিত MAG গুলি হস্তশিল্পিত MAG26, SAG27 এবং REF সহ সর্বজনীনভাবে উপলব্ধ (বাহ্যিক) জিনোমের সাথে পরিপূরক ছিল।27 OMD কম্পাইল করুন।গ, শুধুমাত্র SAG (GORG)20 বা MAG (GEM)16-এর উপর ভিত্তি করে পূর্ববর্তী রিপোর্টগুলির তুলনায়, OMD সামুদ্রিক জীবাণু সম্প্রদায়ের জিনোমিক বৈশিষ্ট্যকে উন্নত করে (মেটাজেনমিক রিড ম্যাপিং রেট; পদ্ধতি) গভীরতা এবং আরও সামঞ্জস্যপূর্ণ উপস্থাপনা সহ দুই থেকে তিন গুণ অক্ষাংশ.<0.2, n=151, 0.2-0.8, n=67, 0.2-3, n=180, 0.8-20, n=30, >0.2, n=610, <30°, n = 132, 30–60° , n = 73, >60°, n = 42, EPI, n = 174, MES, n = 45, BAT, n = 28। d, OMD প্রজাতির ক্লাস্টার স্তরে গ্রুপিং (95% মানে নিউক্লিওটাইড পরিচয়) মোট চিহ্নিত করে আনুমানিক 8300 প্রজাতি, যার মধ্যে অর্ধেকেরও বেশি আগে GTDB (সংস্করণ 89) e ব্যবহার করে শ্রেণীবিন্যাস টীকা অনুসারে চিহ্নিত করা হয়নি, জিনোম প্রকারের দ্বারা প্রজাতির শ্রেণীবিভাগ দেখায় যে MAG, SAG এবং REFs এর ফাইলোজেনেটিক বৈচিত্র্যকে প্রতিফলিত করার ক্ষেত্রে একে অপরের পরিপূরক। সামুদ্রিক মাইক্রোবায়োম।বিশেষ করে, 55%, 26% এবং 11% প্রজাতি যথাক্রমে MAG, SAG এবং REF-এর জন্য নির্দিষ্ট ছিল।BATS, বারমুডা আটলান্টিক টাইম সিরিজ;জিইএম, পৃথিবীর মাইক্রোবায়োমের জিনোম;GORG, বিশ্ব মহাসাগর রেফারেন্স জিনোম;হট, হাওয়াইয়ান মহাসাগর টাইম সিরিজ।
এই ডেটাসেটটি ব্যবহার করে, আমরা মোট 26,293টি এমএজি পুনর্গঠন করেছি, বেশিরভাগই ব্যাকটেরিয়া এবং আর্চিয়াল (চিত্র 1বি এবং প্রসারিত ডেটা, চিত্র 1বি)।আমরা বিভিন্ন স্থান বা সময় পয়েন্ট (পদ্ধতি) থেকে নমুনার মধ্যে প্রাকৃতিক ক্রম বৈচিত্র্যের পতন রোধ করার জন্য পুল করা মেটাজেনমিক নমুনাগুলির পরিবর্তে পৃথক থেকে সমাবেশগুলি থেকে এই MAGগুলি তৈরি করেছি।উপরন্তু, আমরা বিপুল সংখ্যক নমুনা (58 থেকে 610 নমুনা পর্যন্ত, সমীক্ষার উপর নির্ভর করে; পদ্ধতি) জুড়ে তাদের ব্যাপকতার পারস্পরিক সম্পর্কের উপর ভিত্তি করে জিনোমিক খণ্ডগুলিকে গোষ্ঠীবদ্ধ করেছি।আমরা দেখতে পেয়েছি যে এটি একটি সময়সাপেক্ষ কিন্তু গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ24 যা বেশ কয়েকটি বৃহৎ আকারের MAG16, 19, 25 পুনর্গঠনের কাজে এড়িয়ে গেছে এবং উল্লেখযোগ্যভাবে এর পরিমাণ (গড়ে 2.7-গুণ) এবং গুণমান (গড়ে 20%) উন্নত করে। জিনোমএখানে অধ্যয়ন করা সামুদ্রিক মেটাজেনোম থেকে পুনর্গঠিত (বর্ধিত ডেটা, চিত্র 2a এবং অতিরিক্ত তথ্য)।সামগ্রিকভাবে, এই প্রচেষ্টার ফলে সামুদ্রিক মাইক্রোবিয়াল এমএজি-তে 4.5-গুণ বৃদ্ধি পেয়েছে (শুধুমাত্র উচ্চ-মানের MAG গুলি বিবেচনা করা হলে 6-গুণ) আজকের উপলব্ধ সবচেয়ে ব্যাপক MAG সংস্থান16 (পদ্ধতি) তুলনায়।এই নতুন তৈরি MAG সেটটি তখন 830টি হাতে-বাছাই করা MAG26s, 5969 SAG27s এবং 1707 REF-এর সাথে একত্রিত হয়েছিল।সাতাশটি প্রজাতির সামুদ্রিক ব্যাকটেরিয়া এবং আর্কিয়া 34,799 জিনোমের সম্মিলিত সংগ্রহ তৈরি করেছে (চিত্র 1বি)।
তারপরে আমরা সামুদ্রিক জীবাণু সম্প্রদায়ের প্রতিনিধিত্ব করার ক্ষমতা উন্নত করতে এবং বিভিন্ন জিনোম প্রকারকে একীভূত করার প্রভাব মূল্যায়ন করার জন্য নতুন তৈরি সংস্থানটির মূল্যায়ন করেছি।গড়ে, আমরা দেখতে পেয়েছি যে এটি প্রায় 40-60% সামুদ্রিক মেটাজেনমিক ডেটা (চিত্র 1c) কভার করে, গভীরতা এবং অক্ষাংশ উভয় ক্ষেত্রেই পূর্ববর্তী MAG-শুধুমাত্র প্রতিবেদনের কভারেজের দুই থেকে তিন গুণ বেশি সিরিয়াল 16 বা SAG20৷উপরন্তু, প্রতিষ্ঠিত সংগ্রহে শ্রেণীবিন্যাস বৈচিত্র্যকে পদ্ধতিগতভাবে পরিমাপ করার জন্য, আমরা জিনোম ট্যাক্সোনমি ডেটাবেস (GTDB) টুলকিট (পদ্ধতি) ব্যবহার করে সমস্ত জিনোম টীকা করেছি এবং 95% এর গড় জিনোম-ওয়াইড নিউক্লিওটাইড পরিচয় ব্যবহার করেছি।28 8,304 প্রজাতির ক্লাস্টার (প্রজাতি) সনাক্ত করতে।এই প্রজাতির দুই-তৃতীয়াংশ (নতুন ক্লেড সহ) আগে GTDB-তে আবির্ভূত হয়নি, যার মধ্যে 2790টি এই গবেষণায় পুনর্গঠিত MAG ব্যবহার করে আবিষ্কৃত হয়েছিল (চিত্র 1d)।উপরন্তু, আমরা দেখেছি যে বিভিন্ন ধরনের জিনোম অত্যন্ত পরিপূরক: 55%, 26%, এবং 11% প্রজাতি যথাক্রমে MAG, SAG এবং REF দ্বারা গঠিত (চিত্র 1e)।উপরন্তু, MAG জল কলামে পাওয়া সমস্ত 49 প্রকারকে কভার করে, যখন SAG এবং REF তাদের মধ্যে যথাক্রমে 18 এবং 11টি প্রতিনিধিত্ব করে।যাইহোক, SAG সবচেয়ে সাধারণ ক্লেডের বৈচিত্র্যকে আরও ভালভাবে উপস্থাপন করে (প্রসারিত ডেটা, চিত্র 3a), যেমন Pelagic Bacteriales (SAR11), SAG জুড়ে প্রায় 1300 প্রজাতি এবং MAG মাত্র 390 প্রজাতি।উল্লেখযোগ্যভাবে, REFs কদাচিৎ প্রজাতির স্তরে MAGs বা SAGs-এর সাথে ওভারল্যাপ করে এবং এখানে অধ্যয়ন করা উন্মুক্ত মহাসাগরের মেটাজেনমিক সেটে পাওয়া প্রায় 1000 জিনোমের 95% প্রতিনিধিত্ব করে, প্রধানত অন্যান্য ধরণের বিচ্ছিন্ন প্রতিনিধি সামুদ্রিক নমুনার সাথে মিথস্ক্রিয়ার কারণে (যেমন পলল) .বা হোস্ট-সহযোগী)।এটিকে বৈজ্ঞানিক সম্প্রদায়ের কাছে ব্যাপকভাবে উপলব্ধ করার জন্য, এই সামুদ্রিক জিনোম সংস্থান, যার মধ্যে অশ্রেণীবদ্ধ টুকরাও রয়েছে (যেমন, পূর্বাভাসিত ফেজ, জিনোমিক দ্বীপ এবং জিনোম খণ্ড থেকে যার জন্য MAG পুনর্গঠনের জন্য অপর্যাপ্ত ডেটা রয়েছে), শ্রেণীবিন্যাস সংক্রান্ত ডেটার সাথে তুলনা করা যেতে পারে। .ওশেন মাইক্রোবায়োলজি ডেটাবেস (OMD; https://microbiomics.io/ocean/) এ জিন ফাংশন এবং প্রাসঙ্গিক পরামিতি সহ টীকা অ্যাক্সেস করুন।
তারপরে আমরা উন্মুক্ত মহাসাগরের মাইক্রোবায়োমে জৈব সংশ্লেষিত সম্ভাবনার সমৃদ্ধি এবং অভিনবত্ব অন্বেষণ করতে রওয়ানা হলাম।এই লক্ষ্যে, মোট 39,055 BGC-এর পূর্বাভাস দেওয়ার জন্য আমরা প্রথমে 1038টি সামুদ্রিক মেটাজেনোম (পদ্ধতি) তে পাওয়া সমস্ত MAGs, SAGs এবং REF-এর জন্য antiSMASH ব্যবহার করেছি।আমরা তারপরে অন্তর্নিহিত রিডানডেন্সির (অর্থাৎ, একই BGC একাধিক জিনোমে এনকোড করা যেতে পারে) এবং মেটাজেনমিক ডেটা ফ্র্যাগমেন্টেশন অব কনসেন্টেশন বিগমেন্টেশনের জন্য 6907টি অ-অপ্রয়োজনীয় GCF এবং 151 জিন ক্লাস্টার জনসংখ্যার (GCC; পরিপূরক সারণী 2 এবং পদ্ধতি) মধ্যে গোষ্ঠীভুক্ত করেছি।অসম্পূর্ণ BGC উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায়নি, যদি থাকে (পরিপূরক তথ্য), যথাক্রমে GCF এবং GCC-এর সংখ্যা, 44% এবং 86% ক্ষেত্রে অন্তত একজন অক্ষত BGC সদস্য রয়েছে।
GCC স্তরে, আমরা বিভিন্ন ধরণের ভবিষ্যদ্বাণীকৃত RiPPs এবং অন্যান্য প্রাকৃতিক পণ্য (চিত্র 2a) পেয়েছি।তাদের মধ্যে, উদাহরণস্বরূপ, অ্যারিলপোলাইনস, ক্যারোটিনয়েডস, ইক্টোইনস এবং সাইডরোফোরস GCC-এর অন্তর্গত বিস্তৃত ফাইলোজেনেটিক বিতরণ এবং সামুদ্রিক মেটাজেনোমের উচ্চ প্রাচুর্য, যা প্রতিক্রিয়াশীল অক্সিজেন প্রতিরোধ সহ সামুদ্রিক পরিবেশে অণুজীবের বিস্তৃত অভিযোজন নির্দেশ করতে পারে। অক্সিডেটিভ এবং অসমোটিক স্ট্রেস।.বা লোহা শোষণ (আরো তথ্য)।এই কার্যকরী বৈচিত্র্য NCBI RefSeq ডাটাবেসে সংরক্ষিত আনুমানিক 190,000 জিনোমের মধ্যে প্রায় 1.2 মিলিয়ন BGC-এর সাম্প্রতিক বিশ্লেষণের সাথে বৈপরীত্য (BiG-FAM/RefSeq, এরপরে RefSeq হিসাবে উল্লেখ করা হয়েছে) আইডি সিন্থেস (PKS) BGCs (পরিপূরক তথ্য)।আমরা 44 (29%) GCCগুলিকে শুধুমাত্র MAG-তে যেকোন RefSeq BGC (\(\bar{d}\)RefSeq > 0.4; চিত্র 2a এবং পদ্ধতি) এবং 53 (35%) GCC-এর সাথে সম্পর্কযুক্ত পেয়েছি, সম্ভাব্যতা তুলে ধরে ওএমডিতে পূর্বে অবর্ণিত রাসায়নিক সনাক্ত করতে।প্রদত্ত যে এই GCCগুলির প্রত্যেকটি সম্ভবত অত্যন্ত বৈচিত্র্যময় বায়োসিন্থেটিক ফাংশনগুলির প্রতিনিধিত্ব করে, আমরা একই রকম প্রাকৃতিক পণ্যগুলির জন্য কোড করার পূর্বাভাস দেওয়া BGCগুলির আরও বিশদ গ্রুপিং প্রদান করার প্রয়াসে GCF স্তরে ডেটা বিশ্লেষণ করেছি।মোট 3861 (56%) চিহ্নিত GCFগুলি RefSeq-এর সাথে ওভারল্যাপ করেনি, এবং >97% GCF গুলি MIBiG-তে উপস্থিত ছিল না, পরীক্ষামূলকভাবে বৈধ হওয়া BGCগুলির বৃহত্তম ডেটাবেসগুলির মধ্যে একটি (চিত্র 2b)৷যদিও সেটিংসে অনেক সম্ভাব্য অভিনব পথ আবিষ্কার করা আশ্চর্যজনক নয় যেগুলি রেফারেন্স জিনোম দ্বারা ভালভাবে উপস্থাপন করা হয় না, বেঞ্চমার্কিংয়ের আগে BGC-গুলিকে GCF-তে প্রতিলিপি করার জন্য আমাদের পদ্ধতিটি পূর্ববর্তী রিপোর্ট 16 থেকে আলাদা এবং আমাদেরকে নতুনত্বের একটি নিরপেক্ষ মূল্যায়ন প্রদান করার অনুমতি দেয়।বেশিরভাগ নতুন বৈচিত্র্য (3012 GCF বা 78%) পূর্বাভাসিত টারপেনস, RiPP বা অন্যান্য প্রাকৃতিক পণ্যের সাথে মিলে যায় এবং বেশিরভাগ (1815 GCF বা 47%) তাদের জৈব সংশ্লেষিত সম্ভাবনার কারণে অজানা প্রকারে এনকোড করা হয়।পিকেএস এবং এনআরপিএস ক্লাস্টারগুলির বিপরীতে, এই কমপ্যাক্ট বিজিসিগুলি মেটাজেনমিক সমাবেশ 31 এর সময় খণ্ডিত হওয়ার সম্ভাবনা কম এবং তাদের পণ্যগুলির আরও সময়- এবং সংস্থান-নিবিড় কার্যকরী বৈশিষ্ট্যের অনুমতি দেয়।
মোট 39,055টি বিজিসিকে 6,907টি জিসিএফ এবং 151টি জিসিসিতে বিভক্ত করা হয়েছে।একটি, ডেটা উপস্থাপনা (অভ্যন্তরীণ বাহ্যিক)।GCC-এর উপর ভিত্তি করে BGC দূরত্বের শ্রেণিবদ্ধ ক্লাস্টারিং, যার মধ্যে 53টি শুধুমাত্র MAG দ্বারা স্থির করা হয়েছে।GCC-তে বিভিন্ন ট্যাক্সা (ln-ট্রান্সফর্মড গেট ফ্রিকোয়েন্সি) এবং বিভিন্ন BGC ক্লাস (বৃত্তের আকার এর ফ্রিকোয়েন্সির সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ) থেকে BGC রয়েছে।প্রতিটি GCC-এর জন্য, বাইরের স্তর বিজি-এফএএম থেকে বিজিসি পর্যন্ত বিজিসি-র সংখ্যা, প্রাদুর্ভাব (নমুনার শতাংশ) এবং দূরত্ব (সর্বনিম্ন বিজিসি কোসাইন দূরত্ব (মিনিমাম(ডিএমআইবিজি))) প্রতিনিধিত্ব করে।পরীক্ষামূলকভাবে যাচাইকৃত BGCs (MIBiG) এর সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত BGC সহ GCCগুলি তীর দিয়ে হাইলাইট করা হয়েছে৷b পূর্বাভাসিত (BiG-FAM) এবং পরীক্ষামূলকভাবে বৈধ (MIBiG) BGC-এর সাথে GCF তুলনা করে, 3861টি নতুন (d–>0.2) GCF পাওয়া গেছে।RiPP, টারপেনস এবং অন্যান্য প্রাকৃতিক পণ্যের জন্য এই কোডগুলির বেশিরভাগ (78%)।গ, 1038টি সামুদ্রিক মেটাজেনোমে পাওয়া OMD-এর সমস্ত জিনোম ওএমডির ফাইলোজেনেটিক কভারেজ দেখানোর জন্য GTDB বেস ট্রিতে স্থাপন করা হয়েছিল।ওএমডিতে কোনো জিনোম ছাড়া ক্লেডগুলি ধূসর রঙে দেখানো হয়েছে।বিজিসির সংখ্যা একটি প্রদত্ত ক্লেডে জিনোম প্রতি পূর্বাভাসিত বিজিসিগুলির বৃহত্তম সংখ্যার সাথে মিলে যায়।স্পষ্টতার জন্য, শেষ 15% নোডগুলি ভেঙে গেছে।তীরগুলি বিজিসি (>15 বিজিসি) সমৃদ্ধ ক্লেডগুলি নির্দেশ করে, যা মাইকোব্যাকটেরিয়াম, গর্ডোনিয়া (কেবল রোডোকোকাসের দ্বিতীয়), এবং ক্রোকোসফেরা (কেবল সিনেকোকক্কাসের দ্বিতীয়) ব্যতীত।d, অজানা গ.Eremiobacterota সর্বোচ্চ বায়োসিন্থেটিক বৈচিত্র্য দেখিয়েছে (প্রাকৃতিক পণ্যের প্রকারের উপর ভিত্তি করে শ্যানন সূচক)।প্রতিটি ব্যান্ড প্রজাতির মধ্যে সর্বাধিক BGC সহ জিনোমের প্রতিনিধিত্ব করে।T1PKS, PKS টাইপ I, T2/3PKS, PKS টাইপ II এবং টাইপ III।
সমৃদ্ধি এবং অভিনবত্ব ছাড়াও, আমরা সামুদ্রিক মাইক্রোবায়োমের বায়োসিন্থেটিক সম্ভাবনার জৈব-ভৌগলিক কাঠামো অন্বেষণ করি।গড় মেটাজেনমিক GCF কপি নম্বর বন্টন (পদ্ধতি) দ্বারা নমুনাগুলির গ্রুপিং দেখায় যে নিম্ন-অক্ষাংশ, পৃষ্ঠ, প্রোক্যারিওটিক-সমৃদ্ধ এবং ভাইরাস-দরিদ্র সম্প্রদায়গুলি, বেশিরভাগই পৃষ্ঠ বা গভীর সূর্যালোক জল থেকে, RiPP এবং BGC টারপেনে সমৃদ্ধ ছিল।বিপরীতে, মেরু, গভীর-সমুদ্র, ভাইরাস- এবং কণা-সমৃদ্ধ সম্প্রদায়গুলি এনআরপিএস এবং পিকেএস বিজিসি (প্রসারিত ডেটা, চিত্র 4 এবং অতিরিক্ত তথ্য) এর উচ্চ প্রাচুর্যের সাথে যুক্ত ছিল।অবশেষে, আমরা দেখতে পেলাম যে ভালভাবে অধ্যয়ন করা গ্রীষ্মমন্ডলীয় এবং পেলাজিক সম্প্রদায়গুলি নতুন টারপেনসের সবচেয়ে প্রতিশ্রুতিশীল উত্স (অগমেন্টেড ডেটা চিত্র)।PKS, RiPP এবং অন্যান্য প্রাকৃতিক পণ্যের জন্য সর্বোচ্চ সম্ভাবনা (প্রসারিত ডেটা সহ চিত্র 5a)।
সামুদ্রিক মাইক্রোবায়োমের বায়োসিন্থেটিক সম্ভাবনা সম্পর্কে আমাদের অধ্যয়নের পরিপূরক করার জন্য, আমরা তাদের ফাইলোজেনেটিক বিতরণের মানচিত্র এবং নতুন বিজিসি-সমৃদ্ধ ক্লেডগুলি সনাক্ত করার লক্ষ্য রেখেছি।এই লক্ষ্যে, আমরা সামুদ্রিক জীবাণুর জিনোমগুলিকে একটি স্বাভাবিক GTDB13 ব্যাকটেরিয়া এবং আর্চিয়াল ফাইলোজেনেটিক ট্রিতে স্থাপন করেছি এবং তাদের এনকোড করা পুটেটিভ বায়োসিন্থেটিক পথগুলিকে ওভারলেড করেছি (চিত্র 2c)।আমরা সামুদ্রিক জলের নমুনাগুলিতে (পদ্ধতি) বেশ কয়েকটি BGC-সমৃদ্ধ ক্লেড (15 টিরও বেশি BGC দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করে) সহজেই সনাক্ত করেছি যা তাদের জৈব-সংশ্লেষিত সম্ভাবনার জন্য পরিচিত, যেমন সায়ানোব্যাকটেরিয়া (সিনেকোকক্কাস) এবং প্রোটিয়াস ব্যাকটেরিয়া, যেমন টিস্ট্রেলা 32,33, বা সম্প্রতি তাদের প্রতি মনোযোগ আকর্ষণ করেছে প্রাকৃতিক পণ্য .যেমন Myxococcota (Sandaracinaceae), Rhodococcus এবং Planctomycetota34,35,36.মজার বিষয় হল, আমরা এই ক্লেডগুলিতে বেশ কয়েকটি পূর্বে অনাবিষ্কৃত বংশ খুঁজে পেয়েছি।উদাহরণস্বরূপ, ফাইলা প্ল্যাঙ্কটোমাইসেটোটা এবং মাইক্সোকোকোটাতে সবচেয়ে ধনী বায়োসিন্থেটিক সম্ভাবনার সেই প্রজাতিগুলি যথাক্রমে অচ্যুত প্রার্থী আদেশ এবং বংশের অন্তর্গত ছিল (পরিপূরক সারণী 3)।একসাথে নেওয়া, এটি পরামর্শ দেয় যে OMD পূর্বে অজানা ফাইলোজেনেটিক তথ্যে অ্যাক্সেস সরবরাহ করে, অণুজীব সহ, যা এনজাইম এবং প্রাকৃতিক পণ্য আবিষ্কারের জন্য নতুন লক্ষ্য উপস্থাপন করতে পারে।
এর পরে, আমরা বিজিসি-সমৃদ্ধ ক্লেডটিকে শুধুমাত্র এর সদস্যদের দ্বারা এনকোড করা সর্বাধিক সংখ্যক বিজিসি গণনা করেই নয়, এই বিজিসিগুলির বৈচিত্র্যের মূল্যায়ন করে, যা বিভিন্ন ধরণের প্রাকৃতিক প্রার্থী পণ্যের ফ্রিকোয়েন্সি ব্যাখ্যা করে (চিত্র 2c এবং পদ্ধতিগুলি) ).আমরা দেখতে পেয়েছি যে এই গবেষণায় সবচেয়ে বায়োসিন্থেটিকভাবে বৈচিত্র্যময় প্রজাতিগুলি বিশেষভাবে ইঞ্জিনিয়ারড ব্যাকটেরিয়া MAGs দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয়েছিল।এই ব্যাকটেরিয়াগুলি অচাষিত ফাইলাম ক্যান্ডিডেটাস ইরেমিওব্যাক্টেরোটার অন্তর্গত, যা কিছু জিনোমিক অধ্যয়ন ব্যতীত বেশিরভাগই অনাবিষ্কৃত রয়ে গেছে37,38।এটি উল্লেখযোগ্য যে "ca.ইরেমিওব্যাক্টেরোটা জিনাসটি শুধুমাত্র একটি স্থলজ পরিবেশে বিশ্লেষণ করা হয়েছে এবং BGC-তে সমৃদ্ধ কোনো সদস্যকে অন্তর্ভুক্ত করার জন্য পরিচিত নয়।এখানে আমরা একই প্রজাতির আটটি MAG পুনর্গঠন করেছি (নিউক্লিওটাইড আইডেন্টিটি > 99%) 23. তাই আমরা প্রজাতির নাম "ক্যান্ডিডেটাস ইউডোরেমিক্রোবিয়াম ম্যালাস্পিনি" প্রস্তাব করছি, যার নাম নেরিড (সমুদ্র নিম্ফ), গ্রীক পুরাণ এবং অভিযানের একটি সুন্দর উপহার।'কা.ফাইলোজেনেটিক টীকা 13 অনুসারে, E. malaspinii-এর ক্রম স্তরের নীচে পূর্বে পরিচিত কোনো আত্মীয় নেই এবং এইভাবে আমরা একটি নতুন ব্যাকটেরিয়া পরিবারের অন্তর্ভুক্ত যা আমরা প্রস্তাব করি "Ca.E. malaspinii” টাইপ প্রজাতি হিসাবে এবং “Ca.Eudormicrobiaceae” অফিসিয়াল নাম হিসাবে (পরিপূরক তথ্য)।'Ca এর সংক্ষিপ্ত মেটাজেনমিক পুনর্গঠন।ই. ম্যালাস্পিনি জিনোম প্রকল্পটি অত্যন্ত কম ইনপুট, দীর্ঘ পঠিত মেটাজেনমিক সিকোয়েন্সিং এবং 75 কেবি ডুপ্লিকেশন সহ একটি একক 9.63 Mb রৈখিক ক্রোমোজোম হিসাবে একটি একক নমুনার (পদ্ধতি) লক্ষ্যবস্তু সমাবেশ দ্বারা যাচাই করা হয়েছিল।শুধুমাত্র অবশিষ্ট অস্পষ্টতা হিসাবে.
এই প্রজাতির ফাইলোজেনেটিক প্রসঙ্গ প্রতিষ্ঠা করার জন্য, আমরা টার্গেটেড জিনোম পুনর্গঠনের মাধ্যমে তারা মহাসাগর অভিযান থেকে অতিরিক্ত ইউক্যারিওটিক-সমৃদ্ধ মেটাজেনমিক নমুনায় 40টি ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত প্রজাতির সন্ধান করেছি।সংক্ষেপে, আমরা মেটাজেনমিক রিডগুলিকে "Ca" এর সাথে যুক্ত জিনোমিক খণ্ডের সাথে সংযুক্ত করেছি।E. malaspinii" এবং অনুমান করা হয়েছে যে এই নমুনায় নিয়োগের হার বৃদ্ধি অন্যান্য আত্মীয়দের (পদ্ধতি) উপস্থিতি নির্দেশ করে।ফলস্বরূপ, আমরা 10টি MAGs পেয়েছি, একটি নতুন সংজ্ঞায়িত পরিবারের মধ্যে (যেমন "Ca. Eudormicrobiaceae") তিনটি জেনারে পাঁচটি প্রজাতির প্রতিনিধিত্বকারী 19 MAG-এর সংমিশ্রণ।ম্যানুয়াল পরিদর্শন এবং মান নিয়ন্ত্রণের পরে (প্রসারিত ডেটা, চিত্র 6 এবং অতিরিক্ত তথ্য), আমরা দেখতে পেয়েছি যে “Ca.Eudormicrobiaceae প্রজাতি অন্যান্য "Ca" সদস্যদের তুলনায় বৃহত্তর জিনোম (8 Mb) এবং সমৃদ্ধ বায়োসিন্থেটিক সম্ভাবনা (প্রতি প্রজাতি 14 থেকে 22 BGC) উপস্থাপন করে।Clade Eremiobacterota (7 BGC পর্যন্ত) (চিত্র 3a–c)।
a, পাঁচটি 'Ca এর ফাইলোজেনেটিক অবস্থান।Eudormicrobiaceae-এর প্রজাতি এই গবেষণায় চিহ্নিত সামুদ্রিক লাইনের জন্য নির্দিষ্ট BGC সমৃদ্ধি দেখিয়েছে।ফাইলোজেনেটিক গাছে সমস্ত 'Ca' অন্তর্ভুক্ত থাকে।MAG Eremiobacterota এবং GTDB (সংস্করণ 89) এ প্রদত্ত অন্যান্য ফাইলা (বন্ধনীতে জিনোম সংখ্যা) এর সদস্যরা বিবর্তনীয় পটভূমির (পদ্ধতি) জন্য ব্যবহার করা হয়েছিল।বাইরের স্তরগুলি পারিবারিক স্তরে শ্রেণিবিন্যাসের প্রতিনিধিত্ব করে ("Ca. Eudormicrobiaceae" এবং "Ca. Xenobiaceae") এবং শ্রেণি স্তরে ("Ca. Eremiobacteria")।এই গবেষণায় বর্ণিত পাঁচটি প্রজাতিকে আলফানিউমেরিক কোড এবং প্রস্তাবিত দ্বিপদ নাম (পরিপূরক তথ্য) দ্বারা উপস্থাপন করা হয়েছে।খ, ঠিক আছে।Eudormicrobiaceae প্রজাতি সাতটি সাধারণ BGC নিউক্লিয়াস ভাগ করে।A2 ক্লেডে BGC-এর অনুপস্থিতি প্রতিনিধি MAG (পরিপূরক সারণী 3) এর অসম্পূর্ণতার কারণে ছিল।BGCs নির্দিষ্ট "Ca.অ্যামফিথোমাইক্রোবিয়াম" এবং "Ca.অ্যাম্ফিথোমাইক্রোবিয়াম" (ক্লেড A এবং B) দেখানো হয় না।c, সমস্ত BGC "Ca" হিসাবে এনকোড করা হয়েছে।Eudoremicrobium taraoceanii কে তারার মহাসাগর থেকে নেওয়া 623টি মেটাট্রান্সক্রিপ্টোমে প্রকাশ করা হয়েছে।কঠিন বৃত্ত সক্রিয় প্রতিলিপি নির্দেশ করে।কমলা চেনাশোনাগুলি হাউসকিপিং জিন এক্সপ্রেশন রেট (পদ্ধতি) এর নীচে এবং উপরে log2-রূপান্তরিত ভাঁজ পরিবর্তনগুলিকে নির্দেশ করে।d, আপেক্ষিক প্রাচুর্য বক্ররেখা (পদ্ধতি) 'Ca' দেখাচ্ছে।Eudormicrobiaceae-এর প্রজাতি বেশিরভাগ সাগর অববাহিকায় এবং সমগ্র জলের কলামে (পৃষ্ঠ থেকে কমপক্ষে 4000 মিটার গভীরতা পর্যন্ত) বিস্তৃত।এই অনুমানের উপর ভিত্তি করে, আমরা খুঁজে পেয়েছি যে 'Ca.ই. ম্যালাস্পিনি' গভীর-সমুদ্রের পেলাজিক শস্য-সম্পর্কিত সম্প্রদায়গুলিতে প্রোক্যারিওটিক কোষগুলির 6% পর্যন্ত জন্য দায়ী।প্রদত্ত গভীরতার স্তরের আকারের কোনো ভগ্নাংশে পাওয়া গেলে আমরা একটি প্রজাতিকে একটি সাইটে উপস্থিত বলে বিবেচনা করি।IO - ভারত মহাসাগর, NAO - উত্তর আটলান্টিক, NPO - উত্তর প্রশান্ত মহাসাগর, RS - লোহিত সাগর, SAO - দক্ষিণ আটলান্টিক, SO - দক্ষিণ মহাসাগর, SPO - দক্ষিণ প্রশান্ত মহাসাগর।
Ca এর প্রাচুর্য এবং বিতরণ অধ্যয়ন করা।Eudormicrobiaceae, যা আমরা খুঁজে পেয়েছি, বেশিরভাগ সাগর অববাহিকায় প্রাধান্য পায়, সেইসাথে সমগ্র জলের কলামে (চিত্র 3d)।স্থানীয়ভাবে, তারা সামুদ্রিক জীবাণু সম্প্রদায়ের 6% তৈরি করে, যা তাদের বিশ্বব্যাপী সামুদ্রিক মাইক্রোবায়োমের একটি গুরুত্বপূর্ণ অংশ করে তোলে।উপরন্তু, আমরা Ca এর আপেক্ষিক বিষয়বস্তু খুঁজে পেয়েছি।Eudormicrobiaceae প্রজাতি এবং তাদের BGC এক্সপ্রেশন মাত্রা ইউক্যারিওটিক সমৃদ্ধ ভগ্নাংশে সর্বোচ্চ ছিল (চিত্র 3c এবং বর্ধিত ডেটা, চিত্র 7), যা প্ল্যাঙ্কটন সহ কণার সাথে সম্ভাব্য মিথস্ক্রিয়া নির্দেশ করে।এই পর্যবেক্ষণটি 'Ca'-এর সাথে কিছু সাদৃশ্য বহন করে।ইউডোরেমিক্রোবিয়াম বিজিসি যেগুলি পরিচিত পথের মাধ্যমে সাইটোটক্সিক প্রাকৃতিক পণ্য উত্পাদন করে সেগুলি শিকারী আচরণ প্রদর্শন করতে পারে (পরিপূরক তথ্য এবং প্রসারিত ডেটা, চিত্র 8), অন্যান্য শিকারীদের অনুরূপ যা বিশেষভাবে মাইক্সোকোকাস41 এর মতো বিপাক তৈরি করে।Ca আবিষ্কার.প্রোক্যারিওটিক নমুনার চেয়ে কম উপলব্ধ (গভীর মহাসাগর) বা ইউক্যারিওটিক ইউডোরমাইক্রোবিয়াসি ব্যাখ্যা করতে পারে কেন এই ব্যাকটেরিয়া এবং তাদের অপ্রত্যাশিত বিজিসি বৈচিত্র্য প্রাকৃতিক খাদ্য গবেষণার প্রেক্ষাপটে অস্পষ্ট থাকে।
পরিশেষে, আমরা নতুন পথ, এনজাইম এবং প্রাকৃতিক পণ্য আবিষ্কারে আমাদের মাইক্রোবায়োম-ভিত্তিক কাজের প্রতিশ্রুতি পরীক্ষামূলকভাবে যাচাই করার চেষ্টা করেছি।BGC-এর বিভিন্ন শ্রেণীর মধ্যে, RiPP পাথওয়ে পরিপক্ক এনজাইম দ্বারা কোর পেপটাইডের বিভিন্ন পোস্ট-ট্রান্সলেশনাল পরিবর্তনের কারণে একটি সমৃদ্ধ রাসায়নিক এবং কার্যকরী বৈচিত্র্যকে এনকোড করার জন্য পরিচিত।তাই আমরা দুটি 'সিএ' বেছে নিয়েছি।Eudoremicrobium' RiPP BGCs (চিত্র 3b এবং 4a-e) যে কোনো পরিচিত BGC (\(\bar{d}\)MIBiG এবং \(\bar{d}\)RefSeq 0.2 এর উপরে) এর উপর ভিত্তি করে তৈরি।
a–c, গভীর সমুদ্রের Ca প্রজাতির জন্য নির্দিষ্ট RiPP জৈবসংশ্লেষণের একটি উপন্যাসের (\(\bar{d}\)RefSeq = 0.29) ক্লাস্টারের ইন ভিট্রো হেটেরোলগাস এক্সপ্রেশন এবং ইন ভিট্রো এনজাইমেটিক অ্যাসেস।E. malaspinii' diphosphorylate পণ্য উৎপাদনের দিকে পরিচালিত করে।গ, উচ্চ-রেজোলিউশন (HR) MS/MS (রাসায়নিক কাঠামোতে b এবং y আয়ন দ্বারা নির্দেশিত ফ্র্যাগমেন্টেশন) এবং NMR (প্রসারিত ডেটা, চিত্র 9) ব্যবহার করে চিহ্নিত পরিবর্তনগুলি।d, এই ফসফরিলেটেড পেপটাইড স্তন্যপায়ী নিউট্রোফিল ইলাস্টেসের কম মাইক্রোমোলার বাধা প্রদর্শন করে, যা নিয়ন্ত্রণ পেপটাইড এবং ডিহাইড্রেটিং পেপটাইডে (রাসায়নিক অপসারণ প্ররোচিত ডিহাইড্রেশন) পাওয়া যায় না।পরীক্ষাটি অনুরূপ ফলাফল সহ তিনবার পুনরাবৃত্তি হয়েছিল।উদাহরণস্বরূপ, প্রোটিন জৈবসংশ্লেষণের একটি দ্বিতীয় উপন্যাস \(\bar{d}\)RefSeq = 0.33) ক্লাস্টারের ভিন্ন ভিন্ন অভিব্যক্তি চারটি পরিপক্ক এনজাইমের কাজকে ব্যাখ্যা করে যা 46 অ্যামিনো অ্যাসিড কোর পেপটাইডকে পরিবর্তন করে।এইচআর-এমএস/এমএস, আইসোটোপ লেবেলিং এবং এনএমআর বিশ্লেষণ (পরিপূরক তথ্য) দ্বারা পূর্বাভাসিত পরিবর্তনের সাইট অনুসারে অবশিষ্টাংশগুলি দাগযুক্ত।ড্যাশেড রঙ নির্দেশ করে যে পরিবর্তন দুটি অবশিষ্টাংশের যে কোনো একটিতে ঘটে।চিত্রটি একই নিউক্লিয়াসে সমস্ত পরিপক্ক এনজাইমের ক্রিয়াকলাপ দেখানোর জন্য অসংখ্য হেটেরোলজাস গঠনের একটি সংকলন।h, ব্যাকবোন অ্যামাইড এন-মিথিলেশনের জন্য NMR ডেটার চিত্র।সম্পূর্ণ ফলাফল চিত্রে দেখানো হয়েছে।10 বর্ধিত ডেটা সহ।i, MIBiG 2.0 ডাটাবেসে পাওয়া সমস্ত FkbM ডোমেনের মধ্যে পরিপক্ক FkbM প্রোটিন ক্লাস্টার এনজাইমের ফাইলোজেনেটিক অবস্থান N-মিথাইলট্রান্সফেরেজ কার্যকলাপ (পরিপূরক তথ্য) সহ এই পরিবারের একটি এনজাইম প্রকাশ করে।BGCs (a, e), পূর্ববর্তী পেপটাইড স্ট্রাকচার (b, f), এবং প্রাকৃতিক দ্রব্যের (c, g) পুটেটিভ রাসায়নিক কাঠামোর পরিকল্পিত চিত্র দেখানো হয়েছে।
প্রথম RiPP পাথওয়ে (\(\bar{d}\)MIBiG = 0.41, \(\bar{d}\)RefSeq = 0.29) শুধুমাত্র গভীর-সমুদ্রের প্রজাতি "Ca"তে পাওয়া গেছে।E. malaspinii” এবং পেপটাইড- পূর্বসূরীর কোড (চিত্র 4a, b)।এই পরিপক্ক এনজাইমে, আমরা ল্যান্টিপেপটাইড সিন্থেসের ডিহাইড্রেশন ডোমেনের সাথে একটি একক কার্যকরী ডোমেন সমজাতীয় চিহ্নিত করেছি যা সাধারণত ফসফোরিলেশন এবং পরবর্তী 43 (পরিপূরক তথ্য) অপসারণকে অনুঘটক করে।অতএব, আমরা ভবিষ্যদ্বাণী করি যে অগ্রদূত পেপটাইডের পরিবর্তনে এই জাতীয় দ্বি-পদক্ষেপ ডিহাইড্রেশন জড়িত।যাইহোক, ট্যান্ডেম ভর স্পেকট্রোমেট্রি (MS/MS) এবং নিউক্লিয়ার ম্যাগনেটিক রেজোন্যান্স স্পেকট্রোস্কোপি (NMR) ব্যবহার করে, আমরা একটি পলিফসফরিলেটেড লিনিয়ার পেপটাইড (চিত্র 4c) সনাক্ত করেছি।যদিও অপ্রত্যাশিত, আমরা এটিকে শেষ পণ্য বলে সমর্থন করার জন্য বেশ কয়েকটি প্রমাণ পেয়েছি: দুটি ভিন্ন ভিন্ন ভিন্ন ভিন্ন ভিন্ন হোস্ট এবং ইন ভিট্রো অ্যাসেস-এ কোনও ডিহাইড্রেশন নেই, পরিণত এনজাইমের অনুঘটক ডিহাইড্রেশন সাইটে পরিবর্তিত মূল অবশিষ্টাংশগুলির সনাক্তকরণ।সমস্ত "Ca" দ্বারা পুনর্গঠিত।ই. ম্যালাস্পিনি জিনোম (প্রসারিত ডেটা, চিত্র 9 এবং অতিরিক্ত তথ্য) এবং অবশেষে, ফসফরিলেটেড পণ্যের জৈবিক কার্যকলাপ, কিন্তু রাসায়নিকভাবে সংশ্লেষিত ডিহাইড্রেটেড ফর্ম নয় (চিত্র 4d)।প্রকৃতপক্ষে, আমরা দেখতে পেলাম যে এটি নিউট্রোফিল ইলাস্টেসের বিরুদ্ধে একটি কম মাইক্রোমোলার প্রোটিজ ইনহিবিটরি কার্যকলাপ প্রদর্শন করে, যা ঘনত্বের পরিসরে অন্যান্য সম্পর্কিত প্রাকৃতিক পণ্যগুলির সাথে তুলনীয় (IC50 = 14.3 μM) 44 , যদিও বাস্তুসংস্থানের ভূমিকাটি ব্যাখ্যা করা বাকি রয়েছে।এই ফলাফলগুলির উপর ভিত্তি করে, আমরা পথটির নাম "ফসফেপটিন" রাখার প্রস্তাব করি।
দ্বিতীয় ক্ষেত্রে একটি জটিল RiPP পাথওয়ে নির্দিষ্ট 'Ca.ইউডোরেমিক্রোবিয়াম (\(\bar{d}\)MIBiG = 0.46, \(\bar{d}\)RefSeq = 0.33) প্রাকৃতিক প্রোটিন পণ্যগুলিকে এনকোড করার পূর্বাভাস দেওয়া হয়েছিল (চিত্র 4e)।অপেক্ষাকৃত ছোট BGCs45 দ্বারা এনকোড করা এনজাইম দ্বারা প্রতিষ্ঠিত প্রত্যাশিত ঘনত্ব এবং অস্বাভাবিক রাসায়নিক পরিবর্তনের বৈচিত্র্যের কারণে এই পথগুলি বিশেষ জৈব প্রযুক্তিগত আগ্রহের বিষয়।আমরা দেখেছি যে এই প্রোটিনটি পূর্বের বৈশিষ্ট্যযুক্ত প্রোটিনগুলির থেকে আলাদা কারণ এতে পলিসেরামাইডের প্রধান NX5N মোটিফ এবং ল্যান্ডোরনামাইডস 46-এর ল্যানথিওনিন লুপ উভয়েরই অভাব রয়েছে।সাধারণ হেটেরোলজাস এক্সপ্রেশন প্যাটার্নের সীমাবদ্ধতা কাটিয়ে উঠতে, আমরা চারটি পরিপক্ক পাথওয়ে এনজাইম (পদ্ধতি) চিহ্নিত করার জন্য একটি কাস্টম মাইক্রোভার্গুলা অ্যারোডেনিট্রিফিকান সিস্টেমের সাথে ব্যবহার করেছি।MS/MS, আইসোটোপ লেবেলিং, এবং NMR এর সংমিশ্রণ ব্যবহার করে, আমরা পেপটাইডের 46-অ্যামিনো অ্যাসিড কোরে এই পরিপক্ক এনজাইমগুলি সনাক্ত করেছি (চিত্র 4f,g, প্রসারিত ডেটা, চিত্র 10-12 এবং অতিরিক্ত তথ্য)।পরিপক্ক এনজাইমগুলির মধ্যে, আমরা RiPP পাথওয়েতে FkbM O-methyltransferase পরিবারের সদস্য 47-এর প্রথম উপস্থিতি চিহ্নিত করেছি এবং অপ্রত্যাশিতভাবে দেখতে পেয়েছি যে এই পরিণত এনজাইমটি ব্যাকবোন এন-মিথিলেশন (চিত্র 4h, i এবং অতিরিক্ত তথ্য) প্রবর্তন করে।যদিও এই পরিবর্তনটি প্রাকৃতিক NRP48 পণ্যগুলিতে পরিচিত, তবে অ্যামাইড বন্ডের এনজাইমেটিক এন-মিথিলেশন একটি জটিল কিন্তু জৈবপ্রযুক্তিগতভাবে উল্লেখযোগ্য প্রতিক্রিয়া49 যা এখন পর্যন্ত বোরোসিনের RiPP পরিবারের জন্য আগ্রহের বিষয়।নির্দিষ্টতা 50,51।এনজাইম এবং RiPP-এর অন্যান্য পরিবারে এই কার্যকলাপের সনাক্তকরণ নতুন অ্যাপ্লিকেশন খুলতে পারে এবং প্রোটিন 52 এর কার্যকরী বৈচিত্র্য এবং তাদের রাসায়নিক বৈচিত্র্যকে প্রসারিত করতে পারে।চিহ্নিত পরিবর্তন এবং প্রস্তাবিত পণ্য কাঠামোর অস্বাভাবিক দৈর্ঘ্যের উপর ভিত্তি করে, আমরা একটি পথের নাম "পাইথোনামাইড" প্রস্তাব করি।
এনজাইমগুলির একটি কার্যকরী বৈশিষ্ট্যযুক্ত পরিবারে একটি অপ্রত্যাশিত এনজাইমোলজির আবিষ্কার নতুন আবিষ্কারের জন্য পরিবেশগত জিনোমিক্সের প্রতিশ্রুতিকে চিত্রিত করে এবং শুধুমাত্র সিকোয়েন্স হোমোলজির উপর ভিত্তি করে কার্যকরী অনুমানের জন্য সীমিত ক্ষমতাকেও চিত্রিত করে।এইভাবে, নন-ক্যানোনিকাল বায়োঅ্যাকটিভ পলিফসফরিলেটেড RiPP-এর রিপোর্টের সাথে, আমাদের ফলাফলগুলি জৈব রাসায়নিক যৌগের কার্যকরী সমৃদ্ধি, বৈচিত্র্য এবং অস্বাভাবিক কাঠামোকে সম্পূর্ণরূপে উন্মোচন করার জন্য সিন্থেটিক জীববিজ্ঞানের প্রচেষ্টার জন্য সম্পদ-নিবিড় কিন্তু সমালোচনামূলক মূল্য প্রদর্শন করে।
এখানে আমরা বৈশ্বিক সামুদ্রিক মাইক্রোবায়োমে জীবাণু এবং তাদের জিনোমিক প্রেক্ষাপটে এনকোড করা বায়োসিন্থেটিক সম্ভাবনার পরিসর প্রদর্শন করি, ফলে ফলাফল বৈজ্ঞানিক সম্প্রদায়ের কাছে উপলব্ধ সংস্থান করে ভবিষ্যতে গবেষণার সুবিধার্থে (https://microbiomics.io/ocean/)।আমরা দেখতে পেয়েছি যে এর বেশিরভাগ ফাইলোজেনেটিক এবং কার্যকরী অভিনবত্ব শুধুমাত্র MAGs এবং SAGs পুনর্গঠনের মাধ্যমে পাওয়া যেতে পারে, বিশেষত অব্যবহৃত মাইক্রোবিয়াল সম্প্রদায়গুলিতে যা ভবিষ্যতের বায়োপ্রসপেক্টিং প্রচেষ্টাকে গাইড করতে পারে।যদিও আমরা এখানে ফোকাস করব 'Ca.Eudormicrobiaceae” একটি বংশ হিসাবে বিশেষ করে জৈব সংশ্লেষিতভাবে “প্রতিভাবান”, অনাবিষ্কৃত মাইক্রোবায়োটাতে ভবিষ্যদ্বাণী করা অনেক BGC সম্ভবত পূর্বে বর্ণনা না করা এনজাইমোলজিগুলিকে এনকোড করে যা পরিবেশগত এবং/অথবা জৈব প্রযুক্তিগতভাবে উল্লেখযোগ্য ক্রিয়াকলাপের সাথে যৌগ তৈরি করে।
সমুদ্রের অববাহিকায়, গভীর স্তরে এবং সময়ের সাথে সাথে বৈশ্বিক সামুদ্রিক জীবাণু সম্প্রদায়ের কভারেজকে সর্বাধিক করার জন্য পর্যাপ্ত সিকোয়েন্সিং গভীরতার সাথে প্রধান ওশানোগ্রাফিক এবং টাইম সিরিজ স্টাডিজ থেকে মেটাজেনমিক ডেটাসেটগুলি অন্তর্ভুক্ত করা হয়েছিল।এই ডেটাসেটগুলি (পরিপূরক সারণী 1 এবং চিত্র 1) তারার মহাসাগরে সংগৃহীত নমুনাগুলি থেকে মেটাজেনোমিক্স অন্তর্ভুক্ত করে (ভাইরাল সমৃদ্ধ, n = 190; প্রোক্যারিওটিক সমৃদ্ধ, n = 180) 12,22 এবং BioGEOTRACES অভিযান (n = 480)।হাওয়াইয়ান ওশেনিক টাইম সিরিজ (HOT, n = 68), বারমুডা-আটলান্টিক টাইম সিরিজ (BATS, n = 62)21 এবং মালাস্পিনা অভিযান (n = 58)23।রিড থেকে সিকোয়েন্সিং অ্যাডাপ্টার সরিয়ে, কোয়ালিটি কন্ট্রোল সিকোয়েন্সে (ফিক্স জিনোম) ম্যাপ করা রিডগুলিকে সরিয়ে, এবং trimq=14, maq=20 ব্যবহার করে খারাপ রিড কোয়ালিটি বাতিল করে, BBMap (v.38.71) ব্যবহার করে সমস্ত মেটাজেনমিক ফ্র্যাগমেন্ট থেকে সিকোয়েন্সিং রিডগুলিকে ফিল্টার করা হয়েছিল। maxns = 0 এবং minlength = 45. পরবর্তী বিশ্লেষণগুলি চালানো হয়েছিল বা QC রিডের সাথে মার্জ করা হয়েছিল যদি নির্দিষ্ট করা হয় (bbmerge.sh minoverlap=16)।মেটাস্পেড ব্যবহার করে নির্মাণের আগে QC রিডিংগুলি স্বাভাবিক করা হয়েছিল (bbnorm.sh টার্গেট = 40, মাইন্ডডেপথ = 0) (যদি প্রয়োজন হয় তাহলে v.3.11.1 বা v.3.12)53।ফলস্বরূপ স্ক্যাফোল্ড কনটিগগুলি (এর পরে স্ক্যাফোল্ড হিসাবে উল্লেখ করা হয়) অবশেষে দৈর্ঘ্য (≥1 kb) দ্বারা ফিল্টার করা হয়েছিল।
1038টি মেটাজেনমিক নমুনাগুলিকে গ্রুপে বিভক্ত করা হয়েছিল, এবং প্রতিটি নমুনার গোষ্ঠীর জন্য, সমস্ত নমুনার মেটাজেনমিক গুণমান নিয়ন্ত্রণের পাঠগুলি প্রতিটি নমুনার বন্ধনীর সাথে আলাদাভাবে মিলিত হয়েছিল, যার ফলে নিম্নলিখিত সংখ্যক পেয়ারওয়াইজ ব্র্যাকেটেড গ্রুপ রিড হয়েছে: তারা মেরিন ভাইরাস - সমৃদ্ধ (190×190), প্রোকারিওটস সমৃদ্ধ (180×180), বায়োজিওট্রেস, হট এবং ব্যাটস (610×610) এবং মালাস্পিনা (58×58)।Burrows-Wheeler-Aligner (BWA) (v.0.7.17-r1188)54 ব্যবহার করে ম্যাপিং করা হয়েছিল যা রিডিংগুলিকে সেকেন্ডারি সাইটের সাথে মিলিত হতে দেয় (-a পতাকা ব্যবহার করে)।প্রান্তিককরণগুলি কমপক্ষে 45টি বেস লম্বা হওয়ার জন্য ফিল্টার করা হয়েছিল, ≥97% পরিচয় আছে এবং স্প্যান ≥80% রিড হয়েছে৷ফলস্বরূপ BAM ফাইলগুলি প্রতিটি গ্রুপের জন্য আন্তঃ- এবং আন্তঃ-নমুনা কভারেজ প্রদানের জন্য MetaBAT2 (v.2.12.1)55-এর জন্য jgi_summarize_bam_contig_depths স্ক্রিপ্ট ব্যবহার করে প্রক্রিয়া করা হয়েছিল।অবশেষে, -minContig 2000 এবং -maxEdges 500 সহ সমস্ত নমুনাগুলিতে পৃথকভাবে MetaBAT2 চালানোর মাধ্যমে সংবেদনশীলতা বাড়ানোর জন্য বন্ধনীগুলিকে গোষ্ঠীভুক্ত করা হয়েছিল৷ আমরা একটি ensemble বক্সারের পরিবর্তে MetaBAT2 ব্যবহার করি কারণ এটি স্বাধীন পরীক্ষায় সবচেয়ে কার্যকর একক বক্সার হিসাবে দেখানো হয়েছে৷এবং অন্যান্য সাধারণভাবে ব্যবহৃত বক্সারদের তুলনায় 10 থেকে 50 গুণ দ্রুত।প্রাচুর্যের পারস্পরিক সম্পর্কের প্রভাব পরীক্ষা করার জন্য, মেটাজেনোমিক্সের একটি এলোমেলোভাবে নির্বাচিত উপ-নমুনা (দুটি তারা মহাসাগর ডেটাসেটের জন্য 10টি, বায়োজিওট্র্যাসের জন্য 10টি, প্রতিটি টাইম সিরিজের জন্য 5টি এবং মালাস্পিনার জন্য 5টি) অতিরিক্ত নমুনাগুলি ব্যবহার করেছে।অভ্যন্তরীণ নমুনা কভারেজ তথ্য প্রাপ্ত করার জন্য গ্রুপ করা হয়.(অতিরিক্ত তথ্য).
পরবর্তী বিশ্লেষণে অতিরিক্ত (বাহ্যিক) জিনোম অন্তর্ভুক্ত করা হয়েছিল, যথা Tara Oceans26 ডেটাসেটের একটি উপসেট থেকে 830টি ম্যানুয়ালি নির্বাচিত MAGs, GORG20 ডেটাসেট থেকে 5287 SAGs, এবং 1707 REFsol থেকে MAR ডেটাবেস (MarDB v. 4) থেকে ডেটা এবং 682 SAGs) 27. MarDB ডেটাসেটের জন্য, উপলভ্য মেটাডেটার উপর ভিত্তি করে জিনোম নির্বাচন করা হয় যদি নমুনার ধরন নিম্নলিখিত রেগুলার এক্সপ্রেশনের সাথে মেলে: '[S|s]ingle.?[C|c]ell|[C|c]ulture| [I|i] বিচ্ছিন্ন'।
চেকএম (v.1.0.13) এবং Anvi'o's Lineage Workflow (v.5.5.0)58,59 ব্যবহার করে প্রতিটি মেটাজেনমিক ধারক এবং বাহ্যিক জিনোমের গুণমান মূল্যায়ন করা হয়েছিল।যদি CheckM বা Anvi'o রিপোর্ট করে ≥50% সম্পূর্ণতা/সম্পূর্ণতা এবং ≤10% দূষণ/অপ্রয়োজনীয়তা, তাহলে পরবর্তী বিশ্লেষণের জন্য মেটাজেনমিক কোষ এবং বাহ্যিক জিনোম সংরক্ষণ করুন।এই স্কোরগুলিকে তখন গড় সম্পূর্ণতা (mcpl) এবং গড় দূষণের (mctn) মধ্যে মিলিত করা হয়েছিল সম্প্রদায়ের মানদণ্ড 60 অনুসারে নিম্নরূপ জিনোমের গুণমানকে শ্রেণিবদ্ধ করার জন্য: উচ্চ গুণমান: mcpl ≥ 90% এবং mctn ≤ 5%;ভালো মানের: mcpl ≥ 70%, mctn ≤ 10%, মাঝারি গুণমান: mcpl ≥ 50% এবং mctn ≤ 10%, ন্যায্য গুণমান: mcpl ≤ 90% বা mctn ≥ 10%।ফিল্টার করা জিনোমগুলিকে নিম্নরূপ মানের স্কোর (Q এবং Q') এর সাথে সম্পর্কযুক্ত করা হয়েছিল: Q = mcpl – 5 x mctn Q' = mcpl – 5 x mctn + mctn x (স্ট্রেন পরিবর্তনশীলতা)/100 + 0.5 x লগ[N50]।(dRep61 এ বাস্তবায়িত)।
বিভিন্ন ডেটা উত্স এবং জিনোমের প্রকারের (এমএজি, এসএজি এবং আরইএফ) মধ্যে তুলনামূলক বিশ্লেষণের অনুমতি দেওয়ার জন্য, dRep (v.2.5.4) ব্যবহার করে জিনোম-ওয়াইড গড় নিউক্লিওটাইড আইডেন্টিটি (ANI) এর উপর ভিত্তি করে 34,799 জিনোম ডিরেফারেন্স করা হয়েছিল।পুনরাবৃত্তি)61 95% ANI থ্রেশহোল্ড 28,62 সহ (-comp 0 -con 1000 -sa 0.95 -nc 0.2) এবং একক-কপি মার্কার জিন SpecI63 ব্যবহার করে প্রজাতি স্তরে জিনোম ক্লাস্টারিং প্রদান করে।উপরে সংজ্ঞায়িত সর্বোচ্চ মানের স্কোর (Q') অনুসারে প্রতিটি dRep ক্লাস্টারের জন্য একটি প্রতিনিধি জিনোম নির্বাচন করা হয়েছিল, যা প্রজাতির প্রতিনিধি হিসাবে বিবেচিত হয়েছিল।
ম্যাপিং গতি মূল্যায়ন করার জন্য, BWA (v.0.7.17-r1188, -a) OMD-তে থাকা 34,799 জিনোমের সাথে মেটাজেনমিক রিডের সমস্ত 1038 সেট ম্যাপ করতে ব্যবহৃত হয়েছিল।কোয়ালিটি-নিয়ন্ত্রিত রিডগুলি একক-এন্ডেড মোডে ম্যাপ করা হয়েছিল এবং ফলস্বরূপ সারিবদ্ধকরণগুলিকে কেবলমাত্র সারিবদ্ধকরণ ≥45 bp দৈর্ঘ্য ধরে রাখতে ফিল্টার করা হয়েছিল।এবং পরিচয় ≥95%।প্রতিটি নমুনার প্রদর্শনের অনুপাত হল পরিস্রাবণের পরে অবশিষ্ট পড়ার শতাংশের গুণমান নিয়ন্ত্রণ রিডিংয়ের মোট সংখ্যা দ্বারা ভাগ করা।একই পদ্ধতি ব্যবহার করে, 1038 মেটাজেনোমের প্রতিটি 5 মিলিয়ন সন্নিবেশে (প্রসারিত ডেটা, চিত্র 1c) হ্রাস করা হয়েছিল এবং OMD এবং সমস্ত GEM16-এ GORG SAG-এর সাথে মিলে গেছে।GEM16 ক্যাটালগে সমুদ্রের জল থেকে উদ্ধার হওয়া MAG-এর পরিমাণ মেটাজেনমিক উত্সগুলির কীওয়ার্ড প্রশ্ন দ্বারা নির্ধারিত হয়েছিল, সমুদ্রের জলের নমুনাগুলি নির্বাচন করে (যেমন, সামুদ্রিক পলির বিপরীতে)।বিশেষভাবে, আমরা "ইকোসিস্টেম_বিভাগ" হিসাবে "জল" নির্বাচন করি, "ইকোসিস্টেম_টাইপ" হিসাবে "সামুদ্রিক" এবং "গভীর মহাসাগর", "সামুদ্রিক", "সামুদ্রিক মহাসাগর", "পেলাজিক মেরিন", "সামুদ্রিক জল" হিসাবে ফিল্টার করি। "সমুদ্র", "সমুদ্রের জল", "পৃষ্ঠের সমুদ্রের জল", "পৃষ্ঠের সমুদ্রের জল"।এর ফলে 5903 MAGs (734 উচ্চ মানের) 1823 OTUs (এখানে দেখা হয়েছে) বিতরণ করা হয়েছে।
GTDB r89 সংস্করণ 13 কে লক্ষ্য করে ডিফল্ট প্যারামিটার সহ GTDB-Tk (v.1.0.2)64 ব্যবহার করে প্রোক্যারিওটিক জিনোমগুলি ট্যাক্সোনমিকভাবে টীকা করা হয়েছিল। Anvi'o ডোমেন ভবিষ্যদ্বাণীর উপর ভিত্তি করে ইউক্যারিওটিক জিনোমগুলি সনাক্ত করতে এবং ≥50% এবং রিডানড্যান্সি%10 রিকল করতে ব্যবহৃত হয়েছিল।একটি প্রজাতির ট্যাক্সোনমিক টীকাকে তার প্রতিনিধি জিনোমগুলির একটি হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়।ইউক্যারিওটস (148 MAG) বাদ দিয়ে, প্রতিটি জিনোম প্রথমে প্রোক্কা (v.1.14.5)65 ব্যবহার করে কার্যকরীভাবে টীকা করা হয়েছিল, সম্পূর্ণ জিনের নামকরণ করা হয়েছিল, প্রয়োজন অনুসারে "আর্চিয়া" বা "ব্যাকটেরিয়া" পরামিতিগুলিকে সংজ্ঞায়িত করে, যা অ-এর জন্যও রিপোর্ট করা হয়েছে। কোডিং জিন।এবং CRISPR অঞ্চলগুলি, অন্যান্য জিনোমিক বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে।ফেচএমজি (v.1.2)66 ব্যবহার করে সার্বজনীন একক-কপি মার্কার জিন (uscMG) সনাক্ত করে পূর্বাভাসিত জিনগুলিকে টীকা করুন, eggNOG (v.5.0)68-এর উপর ভিত্তি করে emapper (v.2.0.1)67 ব্যবহার করে অর্থলগ গোষ্ঠী এবং ক্যোয়ারী বরাদ্দ করুন।KEGG ডাটাবেস (প্রকাশিত ফেব্রুয়ারী 10, 2020) 69. শেষ ধাপটি DIAMOND (v.0.9.30)70 ব্যবহার করে কেইজিজি ডাটাবেসের সাথে প্রোটিনগুলিকে ≥70%-এর একটি প্রশ্ন এবং বিষয় কভারেজের সাথে মেলানো হয়েছিল৷সর্বাধিক প্রত্যাশিত বিটরেটের 50% বিটরেটের উপর ভিত্তি করে NCBI প্রোক্যারিওটিক জিনোম অ্যানোটেশন পাইপলাইন71 অনুসারে ফলাফলগুলি আরও ফিল্টার করা হয়েছিল (লিঙ্ক নিজেই)।ডিফল্ট প্যারামিটার এবং বিভিন্ন ক্লাস্টার বিস্ফোরণ সহ antiSMASH (v.5.1.0)72 ব্যবহার করে জিনোমে BGC সনাক্ত করতে জিন সিকোয়েন্সগুলিও ইনপুট হিসাবে ব্যবহৃত হয়েছিল।ওয়েবে উপলব্ধ প্রাসঙ্গিক মেটাডেটা সহ সমস্ত জিনোম এবং টীকা ওএমডিতে সংকলিত হয়েছে (https://microbiomics.io/ocean/)।
পূর্বে বর্ণিত পদ্ধতির অনুরূপ 12,22 আমরা CD-HIT (v.4.8.1) ব্যবহার করেছি ক্লাস্টার করার জন্য >56.6 মিলিয়ন প্রোটিন-কোডিং জিন ব্যাকটেরিয়া এবং আর্চিয়াল জিনোম থেকে OMD থেকে 95% পরিচয় এবং ছোট জিন (90% কভারেজ) 73 পর্যন্ত >17.7 মিলিয়ন জিন ক্লাস্টার।দীর্ঘতম ক্রমটি প্রতিটি জিন ক্লাস্টারের জন্য প্রতিনিধি জিন হিসাবে বেছে নেওয়া হয়েছিল।1038 মেটাজেনোমগুলি তখন> 17.7 মিলিয়ন BWA (-a) ক্লাস্টার সদস্যদের সাথে মিলিত হয়েছিল এবং ফলস্বরূপ BAM ফাইলগুলিকে শুধুমাত্র ≥95% শতাংশ পরিচয় এবং ≥45 বেস অ্যালাইনমেন্টের সাথে সারিবদ্ধকরণ বজায় রাখতে ফিল্টার করা হয়েছিল।দৈর্ঘ্য-স্বাভাবিক জিনের প্রাচুর্য গণনা করা হয়েছিল প্রথম সর্বোত্তম অনন্য সারিবদ্ধকরণ থেকে সন্নিবেশগুলি গণনা করে এবং তারপরে, অস্পষ্ট-ম্যাপ করা সন্নিবেশের জন্য, অনুরূপ লক্ষ্য জিনের অনন্য সন্নিবেশের সংখ্যার সমানুপাতিক ভগ্নাংশের সংখ্যা যোগ করে।
সম্প্রসারিত OMD থেকে জিনোমগুলি ("Ca. Eudormicrobiaceae" থেকে অতিরিক্ত MAGs সহ, ​​নীচে দেখুন) একটি বর্ধিত এমওটিইউ রেফারেন্স ডেটাবেস তৈরি করতে mOTUs74 মেটাজেনমিক বিশ্লেষণ টুল ডাটাবেসে (v.2.5.1) যুক্ত করা হয়েছিল।দশটি ইউএসসিএমজির মধ্যে মাত্র ছয়টি একক-কপি জিনোম (23,528 জিনোম) বেঁচে ছিল।ডাটাবেসের সম্প্রসারণের ফলে প্রজাতির স্তরে 4,494টি অতিরিক্ত ক্লাস্টার তৈরি হয়েছে।ডিফল্ট এমওটিইউ প্যারামিটার (v.2) ব্যবহার করে 1038 মেটাজেনোম বিশ্লেষণ করা হয়েছিল।644টি এমওটিইউ ক্লাস্টারে থাকা মোট 989টি জিনোম (95% REF, 5% SAG এবং 99.9% MarDB এর অন্তর্গত) এমওটিইউ প্রোফাইল দ্বারা সনাক্ত করা যায়নি।এটি MarDB জিনোমের সামুদ্রিক বিচ্ছিন্নতার বিভিন্ন অতিরিক্ত উত্সকে প্রতিফলিত করে (অধিকাংশ অনাবিষ্কৃত জিনোম পলি, সামুদ্রিক হোস্ট, ইত্যাদি থেকে বিচ্ছিন্ন জীবের সাথে যুক্ত)।এই গবেষণায় উন্মুক্ত সমুদ্রের পরিবেশের উপর ফোকাস করা চালিয়ে যাওয়ার জন্য, এই গবেষণায় তৈরি করা বর্ধিত এমওটিইউ ডাটাবেসে সনাক্ত করা বা অন্তর্ভুক্ত করা না হলে আমরা তাদের ডাউনস্ট্রিম বিশ্লেষণ থেকে বাদ দিয়েছি।
ওএমডিতে MAG, SAG এবং REF থেকে সমস্ত BGCs (উপরে দেখুন) সমস্ত মেটাজেনমিক স্ক্যাফোল্ডে চিহ্নিত BGC-এর সাথে একত্রিত হয়েছিল (অ্যান্টিএসএমএএসএইচ v.5.0, ডিফল্ট প্যারামিটার) এবং বিগ-স্লাইস (v.1.1) (PFAM ডোমেন )75 ব্যবহার করে চিহ্নিত করা হয়েছিল।এই বৈশিষ্ট্যগুলির উপর ভিত্তি করে, আমরা BGC-এর মধ্যে সমস্ত কোসাইন দূরত্ব গণনা করেছি এবং যথাক্রমে 0.2 এবং 0.8 এর দূরত্ব থ্রেশহোল্ড ব্যবহার করে GCF এবং GCC-তে তাদের (মানে লিঙ্কগুলি) গোষ্ঠীভুক্ত করেছি।এই থ্রেশহোল্ডগুলি পূর্বে ইউক্লিডীয় দূরত্ব 75 ব্যবহার করে কোসাইন দূরত্বের সাথে ব্যবহার করা থ্রেশহোল্ডগুলির একটি অভিযোজন, যা মূল বিগ-স্লাইস ক্লাস্টারিং কৌশল (পরিপূরক তথ্য) এর কিছু ত্রুটি দূর করে।
বিজিসিগুলিকে পূর্বে বর্ণিত হিসাবে বিভক্তকরণের ঝুঁকি কমাতে এবং 1038 মেটাজেনোমে পাওয়া যায়নি এমন MarDB REFs এবং SAGs বাদ দিতে স্ক্যাফোল্ডে এনকোড করা শুধুমাত্র ≥5 kb ধরে রাখার জন্য ফিল্টার করা হয়েছিল (উপরে দেখুন)।এর ফলে ওএমডি জিনোম দ্বারা মোট 39,055টি বিজিসি এনকোড করা হয়েছে, যার সাথে অতিরিক্ত 14,106টি মেটাজেনমিক খণ্ডে চিহ্নিত করা হয়েছে (অর্থাৎ এমএজিতে একত্রিত নয়)।এই "মেটাজেনমিক" বিজিসিগুলি ডাটাবেসে (পরিপূরক তথ্য) ক্যাপচার করা সামুদ্রিক মাইক্রোবায়োম বায়োসিন্থেসিস সম্ভাবনার অনুপাত অনুমান করতে ব্যবহৃত হয়েছিল।প্রতিটি BGC কার্যকরীভাবে বিগ-SCAPE76-এ সংজ্ঞায়িত অ্যান্টি-SMASH বা মোটা পণ্য বিভাগ দ্বারা সংজ্ঞায়িত ভবিষ্যদ্বাণীমূলক পণ্যের ধরন অনুসারে চিহ্নিত করা হয়েছিল।পরিমাপের ক্ষেত্রে নমুনার পক্ষপাত রোধ করার জন্য (GCC/GCF-এর শ্রেণীবিন্যাস ও কার্যকরী গঠন, তথ্যভাণ্ডার থেকে GCF এবং GCC-এর দূরত্ব এবং GCF-এর মেটাজেনমিক প্রাচুর্য), প্রতিটি প্রজাতির জন্য GCF প্রতি শুধুমাত্র দীর্ঘতম BGC রেখে, 39,055 BGCগুলিকে আরও যুক্ত করা হয়েছিল। ফলে মোট 17,689 BGC.
GCC এবং GCF-এর অভিনবত্ব গণনা করা ডেটাবেস (BIG-FAM-এ RefSeq ডাটাবেস)29 এবং পরীক্ষামূলকভাবে যাচাইকৃত (MIBIG 2.0)30 BGC-এর মধ্যে দূরত্বের ভিত্তিতে মূল্যায়ন করা হয়েছিল।17,689 প্রতিনিধি BGC-এর প্রতিটির জন্য, আমরা সংশ্লিষ্ট ডাটাবেসের ক্ষুদ্রতম কোসাইন দূরত্ব বেছে নিয়েছি।এই ন্যূনতম দূরত্বগুলি তখন উপযুক্ত হিসাবে GCF বা GCC অনুযায়ী গড় (গড়) করা হয়।একটি GCF নতুন বলে বিবেচিত হয় যদি ডাটাবেসের দূরত্ব 0.2 এর বেশি হয়, যা (গড়) GCF এবং রেফারেন্সের মধ্যে একটি আদর্শ বিভাজনের সাথে মিলে যায়।GCC-এর জন্য, আমরা 0.4 বেছে নিই, যা GCF দ্বারা সংজ্ঞায়িত থ্রেশহোল্ডের দ্বিগুণ, লিঙ্কগুলির সাথে দীর্ঘমেয়াদী সম্পর্ক লক করতে।
BGC-এর মেটাজেনমিক প্রাচুর্য জিন-স্তরের প্রোফাইল থেকে উপলব্ধ এর জৈব-সংশ্লেষিত জিনের গড় প্রাচুর্য (অ্যান্টি-SMASH দ্বারা নির্ধারিত) হিসাবে অনুমান করা হয়েছিল।প্রতিটি GCF বা GCC-এর মেটাজেনমিক প্রাচুর্য তখন প্রতিনিধি BGC-এর সমষ্টি হিসাবে গণনা করা হয়েছিল (17,689-এর মধ্যে)।এই প্রাচুর্য মানচিত্রগুলি পরবর্তীতে প্রতি-নমুনা এমওটিইউ গণনা ব্যবহার করে সেলুলার রচনার জন্য স্বাভাবিক করা হয়েছিল, যা সিকোয়েন্সিং প্রচেষ্টার জন্যও দায়ী ছিল (প্রসারিত ডেটা, চিত্র 1d)।GCF বা GCC এর ব্যাপকতা প্রাচুর্য > 0 সহ নমুনার শতাংশ হিসাবে গণনা করা হয়েছিল।
নমুনার মধ্যে ইউক্লিডীয় দূরত্ব স্বাভাবিককৃত GCF প্রোফাইল থেকে গণনা করা হয়েছিল।এই দূরত্বগুলি UMAP77 ব্যবহার করে আকারে হ্রাস করা হয়েছিল এবং ফলস্বরূপ এমবেডিংগুলি HDBSCAN78 ব্যবহার করে অনিয়ন্ত্রিত ঘনত্ব-ভিত্তিক ক্লাস্টারিংয়ের জন্য ব্যবহার করা হয়েছিল।একটি ক্লাস্টারের জন্য সর্বোত্তম ন্যূনতম সংখ্যক পয়েন্ট (এবং সেই কারণে ক্লাস্টারের সংখ্যা) HDBSCAN দ্বারা ব্যবহৃত ক্লাস্টার সদস্যতার ক্রমবর্ধমান সম্ভাবনাকে সর্বাধিক করে নির্ধারণ করা হয়।চিহ্নিত ক্লাস্টারগুলি (এবং এই ক্লাস্টারগুলির একটি এলোমেলো ভারসাম্যপূর্ণ উপ-নমুনা পরিবর্তনের পারমিউটেশনাল মাল্টিভেরিয়েট বিশ্লেষণে পক্ষপাতিত্বের জন্য (PERMANOVA)) PERMANOVA ব্যবহার করে অপরিবর্তিত ইউক্লিডীয় দূরত্বের বিরুদ্ধে তাৎপর্যের জন্য পরীক্ষা করা হয়েছিল।নমুনার গড় জিনোমের আকার এমওটিইউ-এর আপেক্ষিক প্রাচুর্য এবং জিনোমের সদস্যদের আনুমানিক জিনোমের আকারের উপর ভিত্তি করে গণনা করা হয়েছিল।বিশেষ করে, প্রতিটি এমওটিইউ-এর গড় জিনোম আকার অনুমান করা হয়েছিল তার সদস্যদের সম্পূর্ণতার জন্য সংশোধন করা জিনোম আকারের গড় হিসাবে (ফিল্টার করার পরে) (উদাহরণস্বরূপ, 3 এমবি দৈর্ঘ্যের একটি 75% সম্পূর্ণ জিনোমের সামঞ্জস্যপূর্ণ আকার 4। এমবি)।অখণ্ডতার সাথে মাঝারি জিনোমের জন্য ≥70%।প্রতিটি নমুনার জন্য গড় জিনোমের আকার তখন আপেক্ষিক প্রাচুর্য দ্বারা ওজন করা এমওটিইউ জিনোম আকারের সমষ্টি হিসাবে গণনা করা হয়েছিল।
ওএমডিতে জিনোম-এনকোডেড বিজিসিগুলির একটি ফিল্টার করা সেট ব্যাকটেরিয়া এবং আর্চিয়াল জিটিডিবি গাছে দেখানো হয়েছে (≥5 কেবি ফ্রেমওয়ার্কে, REF এবং SAG MarDB ব্যতীত 1038 মেটাজেনোমে পাওয়া যায়নি, উপরে দেখুন) এবং তাদের ভবিষ্যদ্বাণীকৃত পণ্যের শ্রেণীবিভাগের উপর ভিত্তি করে জিনোমের অবস্থান (উপরে দেখুন)।প্রতিনিধি হিসাবে সেই প্রজাতির মধ্যে সর্বাধিক BGC সহ জিনোম ব্যবহার করে আমরা প্রথমে প্রজাতি অনুসারে ডেটা হ্রাস করেছি।ভিজ্যুয়ালাইজেশনের জন্য, প্রতিনিধিদের আরও বৃক্ষের দলে বিভক্ত করা হয়েছিল, এবং আবার, প্রতিটি কোষযুক্ত ক্লেডের জন্য, সবচেয়ে বেশি সংখ্যক বিজিসি ধারণকারী জিনোমকে প্রতিনিধি হিসাবে নির্বাচিত করা হয়েছিল।BGC-সমৃদ্ধ প্রজাতি (>15 BGC সহ কমপক্ষে একটি জিনোম) সেই BGC-তে এনকোড করা পণ্যের প্রকারগুলির জন্য শ্যানন বৈচিত্র্য সূচক গণনা করে আরও বিশ্লেষণ করা হয়েছিল।যদি সমস্ত ভবিষ্যদ্বাণী করা পণ্যের ধরন একই হয় তবে রাসায়নিক সংকর এবং অন্যান্য জটিল BGC (যেমন অ্যান্টি-SMAH দ্বারা পূর্বাভাস দেওয়া হয়েছে) একই পণ্যের প্রকারের অন্তর্গত বলে বিবেচিত হয়, ক্লাস্টারে তাদের ক্রম নির্বিশেষে (যেমন প্রোটিন-ব্যাকটেরিওসিন এবং ব্যাকটেরিওসিন-প্রোটিওপ্রোটিন ফিউশন) শরীর)।হাইব্রিড)।
মালাস্পিনা নমুনা MP1648 থেকে অবশিষ্ট ডিএনএ (আনুমানিক 6 এনজি), জৈবিক নমুনা SAMN05421555 এর সাথে মিলে যায় এবং সংক্ষিপ্ত পড়ার জন্য ইলুমিনা SRR3962772 মেটাজেনমিক রিড সেটের সাথে মিলে যায়, প্যাসিবিও সিকোয়েন্সিং প্রোটোকল অনুযায়ী প্রক্রিয়া করা হয়। কিট (100-980-000) এবং SMRTbell এক্সপ্রেস 2.0 টেমপ্লেট প্রস্তুতি কিট (100-938-900)।সংক্ষেপে, অবশিষ্ট DNA কাটা, মেরামত এবং বিশুদ্ধ করা হয়েছিল (ProNex জপমালা) Covaris (g-TUBE, 52104) ব্যবহার করে।বিশুদ্ধ ডিএনএ তারপরে লাইব্রেরি প্রস্তুতি, পরিবর্ধন, পরিশোধন (প্রোনেক্স পুঁতি) এবং আকার নির্বাচন (>6 কেবি, ব্লু পিপিন) একটি চূড়ান্ত বিশুদ্ধকরণ পদক্ষেপ (প্রোনেক্স পুঁতি) এবং সিক্যুয়েল II প্ল্যাটফর্মে সিকোয়েন্সিংয়ের আগে।
প্রথম দুই সিএ পুনর্গঠন.MAG Eremiobacterota-এর জন্য, আমরা ছয়টি অতিরিক্ত ANIs>99% চিহ্নিত করেছি (এগুলি চিত্র 3-এ অন্তর্ভুক্ত করা হয়েছে), যা প্রাথমিকভাবে দূষণ স্কোরের ভিত্তিতে ফিল্টার করা হয়েছিল (পরে জিনের অনুলিপি হিসাবে চিহ্নিত, নীচে দেখুন)।আমরা "Ca" লেবেলযুক্ত একটি ট্রেও পেয়েছি।বিভিন্ন অধ্যয়ন থেকে Eremiobacterota” এবং সেগুলোকে আমাদের গবেষণা থেকে আটটি MAG-এর সাথে একত্রে ব্যবহার করে 633 ইউক্যারিওটিক সমৃদ্ধ (>0.8 µm) নমুনা থেকে মেটাজেনমিক রিডের জন্য BWA (v.0.7.17) Ref -r1188, – একটি পতাকা) নমুনার জন্য রেফারেন্স হিসাবে ম্যাপিং (5 মিলিয়ন পঠিত)।সমৃদ্ধকরণ-নির্দিষ্ট মানচিত্রের উপর ভিত্তি করে (95% প্রান্তিককরণ পরিচয় এবং 80% পঠিত কভারেজ দ্বারা ফিল্টার করা হয়েছে), 10টি মেটাজেনোম (প্রত্যাশিত কভারেজ ≥5×) সমাবেশের জন্য এবং একটি অতিরিক্ত 49টি মেটাজেনোম (প্রত্যাশিত কভারেজ ≥1×) বিষয়বস্তু পারস্পরিক সম্পর্কের জন্য নির্বাচন করা হয়েছিল৷উপরের মত একই পরামিতি ব্যবহার করে, এই নমুনাগুলিকে বিন করা হয়েছিল এবং 10টি অতিরিক্ত 'Ca' যোগ করা হয়েছিল।MAG Eremiobacterota পুনরুদ্ধার করা হয়েছে।এই 16টি এমএজি (ইতিমধ্যেই ডাটাবেসে থাকা দুটি গণনা করা হচ্ছে না) সম্প্রসারিত ওএমডিতে মোট জিনোমের সংখ্যা 34,815 এ নিয়ে আসে।MAGs কে তাদের জিনোমিক মিল এবং GTDB-তে অবস্থানের উপর ভিত্তি করে শ্রেণীবিন্যাস ক্রম নির্ধারণ করা হয়।18টি এমএজি একই পরিবারের মধ্যে 5টি প্রজাতি (ইন্ট্রাস্পেসিফিক এএনআই > 99%) এবং 3টি জেনারে (ইন্ট্রাজেনারিক এএনআই 85% থেকে 94%) dRep ব্যবহার করে প্রতিলিপি করা হয়েছিল79।অখণ্ডতা, দূষণ এবং N50 এর উপর ভিত্তি করে প্রজাতির প্রতিনিধিদের ম্যানুয়ালি নির্বাচন করা হয়েছিল।প্রস্তাবিত নামকরণ পরিপূরক তথ্য প্রদান করা হয়.
'Ca এর অখণ্ডতা এবং দূষণ মূল্যায়ন করুন।MAG Eremiobacterota, আমরা uscMG-এর উপস্থিতি মূল্যায়ন করেছি, সেইসাথে বংশ- এবং ডোমেন-নির্দিষ্ট একক-কপি মার্কার জিন সেট চেকএম এবং অ্যানভি'ও দ্বারা ব্যবহৃত।40টি uscMG-এর মধ্যে 2টি সদৃশ সনাক্তকরণ ফাইলোজেনেটিক পুনর্গঠনের মাধ্যমে নিশ্চিত করা হয়েছিল (নীচে দেখুন) কোনও সম্ভাব্য দূষণকে বাতিল করার জন্য (এটি এই 40 মার্কার জিনের উপর ভিত্তি করে 5% এর সাথে মিলে যায়)।পাঁচটি প্রতিনিধি MAGs 'Ca এর একটি অতিরিক্ত গবেষণা।এই পুনর্গঠিত জিনোমের নিম্ন স্তরের দূষক ইরেমিওব্যাক্টেরোটা প্রজাতির জন্য প্রাচুর্য এবং সিকোয়েন্স কম্পোজিশন পারস্পরিক সম্পর্কের উপর ভিত্তি করে ইন্টারেক্টিভ অ্যানভিও ইন্টারফেস ব্যবহার করে নিশ্চিত করা হয়েছিল (পরিপূরক তথ্য)59।
ফাইলোজেনমিক বিশ্লেষণের জন্য, আমরা পাঁচটি প্রতিনিধি MAGs "Ca" নির্বাচন করেছি।Eudormicrobiaceae", সমস্ত প্রজাতি "Ca.Eremiobacterota এর জিনোম এবং অন্যান্য ফাইলের সদস্যদের (UBP13, Armatimonadota, Patescibacteria, Dormibacterota, Chloroflexota, Cyanobacteria, Actinobacteria এবং Planctomycetota সহ) GTDB (r89)13 থেকে পাওয়া যায়।এই সমস্ত জিনোমগুলি একক কপি মার্কার জিন নিষ্কাশন এবং বিজিসি টীকাটির জন্য পূর্বে বর্ণিত হিসাবে টীকা করা হয়েছিল।জিটিডিবি জিনোমগুলি উপরের অখণ্ডতা এবং দূষণের মানদণ্ড অনুসারে সংরক্ষণ করা হয়েছিল।Anvi'o Phylogenetics59 ওয়ার্কফ্লো ব্যবহার করে ফাইলোজেনেটিক বিশ্লেষণ করা হয়েছিল।গাছটি IQTREE (v.2.0.3) (ডিফল্ট বিকল্প এবং -bb 1000)80 ব্যবহার করে Anvi'o (MUSCLE, v.3.8.1551)81 দ্বারা চিহ্নিত 39 টি টেন্ডেম রাইবোসোমাল প্রোটিনের একটি প্রান্তিককরণে তৈরি করা হয়েছিল।তার পদ কমানো হয়েছে।জিনোমের অন্তত 50% কভার করার জন্য82 এবং প্ল্যাঙ্কটোমাইসিকোটা জিটিডিবি ট্রি টপোলজির উপর ভিত্তি করে একটি আউটগ্রুপ হিসাবে ব্যবহৃত হয়েছিল।40 ইউএসসিএমজির একটি গাছ একই সরঞ্জাম এবং পরামিতি ব্যবহার করে নির্মিত হয়েছিল।
আমরা সাধারণ মাইক্রোবিয়াল বৈশিষ্ট্যের পূর্বাভাস দিতে ডিফল্ট প্যারামিটার (ফেনোটাইপ, নিউক্লিওটাইড থেকে) 83 সহ ট্রাইটার (v.1.1.2) ব্যবহার করেছি।আমরা পূর্বে বিকশিত শিকারী সূচক 84 এর উপর ভিত্তি করে একটি সম্ভাব্য শিকারী জীবনধারা অন্বেষণ করেছি যা জিনোমে প্রোটিন-কোডিং জিনের বিষয়বস্তুর উপর নির্ভর করে।বিশেষত, আমরা DIAMOND ব্যবহার করি OrthoMCL ডাটাবেসের (v.4)85-এর সাথে জিনোমের প্রোটিন তুলনা করার জন্য বিকল্পগুলি ব্যবহার করে -আরো-সংবেদনশীল -আইডি 25 -কোয়েরি-কভার 70 -বিষয়-কভার 70 -টপ 20 এবং এর সাথে সম্পর্কিত জিনগুলি গণনা করি শিকারী এবং অ-শিকারীর জন্য চিহ্নিতকারী জিন।সূচক হল শিকারী এবং অ শিকারী চিহ্নের সংখ্যার মধ্যে পার্থক্য।একটি অতিরিক্ত নিয়ন্ত্রণ হিসাবে, আমরা "Ca" জিনোমও বিশ্লেষণ করেছি।Entotheonella TSY118 ফ্যাক্টর Ca এর সাথে এর সংযোগের উপর ভিত্তি করে।ইউডোরেমিক্রোবিয়াম (বড় জিনোমের আকার এবং জৈব সংশ্লেষিত সম্ভাবনা)।এরপরে, আমরা শিকারী এবং অ-শিকারী চিহ্নিতকারী জিন এবং Ca এর জৈব সংশ্লেষিত সম্ভাবনার মধ্যে সম্ভাব্য লিঙ্কগুলি পরীক্ষা করেছি।Eudormicrobiaceae” এবং দেখা গেছে যে একের বেশি জিন (কোনও ধরণের মার্কার জিন থেকে, যেমন শিকারী/অ-শিকারী জিন) বিজিসির সাথে ওভারল্যাপ করে না, এটি পরামর্শ দেয় যে বিজিসি শিকারের সংকেতগুলিকে বিভ্রান্ত করে না।স্ক্র্যাম্বলড রেপ্লিকনগুলির অতিরিক্ত জিনোমিক টীকা TXSSCAN (v.1.0.2) ব্যবহার করে বিশেষভাবে সিক্রেশন সিস্টেম, পিলি এবং ফ্ল্যাজেলা86 পরীক্ষা করার জন্য সঞ্চালিত হয়েছিল।
পাঁচটি প্রতিনিধি 'Ca'-এর ম্যাপিং করা হয়েছিল 623টি মেটাট্রান্সক্রিপ্টোম ট্যারা মহাসাগরের প্রোক্যারিওটিক এবং ইউক্যারিওটিক সমৃদ্ধকরণ ভগ্নাংশ থেকে 22,40,87 (BWA, v.0.7.17-r1188, -a পতাকা ব্যবহার করে)।Eudormicrobiaceae জিনোম।80% রিড কভারেজ এবং 95% আইডেন্টিটি ফিল্টারিংয়ের পরে BAM ফাইলগুলি FeatureCounts (v.2.0.1) 88 দিয়ে প্রক্রিয়া করা হয়েছিল (বিকল্প বৈশিষ্ট্যগণ -প্রাথমিক -O -fraction -t CDS,tRNA -F GTF -g ID -p) গণনা করে প্রতি জিন সন্নিবেশের সংখ্যা।জেনারেট করা মানচিত্রগুলি জিনের দৈর্ঘ্য এবং মার্কার জিনের প্রাচুর্য এমওটিইউ (সন্নিবেশ গণনা >0 সহ জিনের জন্য দৈর্ঘ্য-স্বাভাবিক গড় সন্নিবেশ গণনা) এর জন্য স্বাভাবিক করা হয়েছিল এবং প্রতিটি জিন স্তরের প্রতি কোষে আপেক্ষিক অভিব্যক্তি পেতে লগ-রূপান্তরিত হয়েছিল 22.74, যা ব্যাখ্যা করে সিকোয়েন্সিংয়ের সময় নমুনা থেকে নমুনা পর্যন্ত পরিবর্তনশীলতা।এই ধরনের অনুপাত তুলনামূলক বিশ্লেষণের অনুমতি দেয়, আপেক্ষিক প্রাচুর্য ডেটা ব্যবহার করার সময় রচনা সমস্যা প্রশমিত করে।জিনোমের যথেষ্ট বড় অংশ সনাক্ত করার অনুমতি দেওয়ার জন্য 10টি এমওটিইউ মার্কার জিনের মধ্যে 5টির মধ্যে শুধুমাত্র নমুনাগুলিকে আরও বিশ্লেষণের জন্য বিবেচনা করা হয়েছিল।
'Ca এর স্বাভাবিক ট্রান্সক্রিপ্টোম প্রোফাইল।E. taraoceanii UMAP ব্যবহার করে মাত্রিকতা হ্রাসের শিকার হয়েছিল এবং ফলাফলের উপস্থাপনাটি HDBSCAN ব্যবহার করে তত্ত্বাবধানহীন ক্লাস্টারিংয়ের জন্য ব্যবহার করা হয়েছিল (উপরে দেখুন) অভিব্যক্তির স্থিতি নির্ধারণ করতে।PERMANOVA মূল (কমানো হয়নি) দূরত্বের স্থান চিহ্নিত ক্লাস্টারগুলির মধ্যে পার্থক্যের তাত্পর্য পরীক্ষা করে।এই অবস্থার মধ্যে ডিফারেন্সিয়াল এক্সপ্রেশন জিনোম জুড়ে পরীক্ষা করা হয়েছিল (উপরে দেখুন) এবং 201 কেইজিজি পথগুলি 6টি কার্যকরী গ্রুপে চিহ্নিত করা হয়েছিল, যথা: বিজিসি, সিক্রেশন সিস্টেম এবং TXSSCAN থেকে ফ্ল্যাজেলার জিন, অবক্ষয় এনজাইমগুলি (প্রোটিজ এবং পেপটাইডেসস), এবং শিকারী এবং অ- শিকারী জিন।শিকারী সূচক চিহ্নিতকারী।প্রতিটি নমুনার জন্য, আমরা প্রতিটি শ্রেণীর জন্য মধ্যম স্বাভাবিকীকৃত অভিব্যক্তি গণনা করেছি (উল্লেখ্য যে BGC অভিব্যক্তি নিজেই সেই BGC-এর জন্য বায়োসিন্থেটিক জিনের মধ্যকার অভিব্যক্তি হিসাবে গণনা করা হয়) এবং রাজ্য জুড়ে তাত্পর্যের জন্য পরীক্ষা করা হয়েছে (FDR-এর জন্য ক্রুসকাল-ওয়ালিস পরীক্ষা সমন্বয় করা হয়েছে)।
সিনথেটিক জিনগুলি জেনস্ক্রিপ্ট থেকে কেনা হয়েছিল এবং পিসিআর প্রাইমারগুলি মাইক্রোসিন্থ থেকে কেনা হয়েছিল।থার্মো ফিশার সায়েন্টিফিকের ফিউশন পলিমারেজ ডিএনএ পরিবর্ধনের জন্য ব্যবহৃত হয়েছিল।নিউক্লিওস্পিন প্লাজমিড, নিউক্লিওস্পিন জেল এবং মাচেরি-নাগেল থেকে পিসিআর পরিশোধন কিট ডিএনএ পরিশোধনের জন্য ব্যবহার করা হয়েছিল।সীমাবদ্ধতা এনজাইম এবং টি 4 ডিএনএ লিগেস নিউ ইংল্যান্ড বায়োল্যাবস থেকে কেনা হয়েছিল।আইসোপ্রোপাইল-বিটা-ডি-1-থিওগাল্যাক্টোপিরানোসাইড (আইপিটিজি) (বায়োসিন্থ) এবং 1,4-ডিথিওথ্রিটল (ডিটিটি, অ্যাপলিকেম) ছাড়া অন্য রাসায়নিকগুলি সিগমা-অলড্রিচ থেকে কেনা হয়েছিল এবং আরও পরিশোধন ছাড়াই ব্যবহার করা হয়েছিল।অ্যান্টিবায়োটিক ক্লোরামফেনিকল (সিএম), স্পেকটিনোমাইসিন ডাইহাইড্রোক্লোরাইড (এসএম), অ্যাম্পিসিলিন (অ্যাম্প), জেন্টামাইসিন (জিটি), এবং কার্বেনিসিলিন (সিবিএন) অ্যাপলিকেম থেকে কেনা হয়েছিল।BD Biosciences থেকে Bacto Tryptone এবং Bacto Yeast Extract মিডিয়া উপাদানগুলি কেনা হয়েছিল।সিকোয়েন্সিংয়ের জন্য ট্রিপসিন প্রোমেগা থেকে কেনা হয়েছিল।
জিন ক্রমগুলি অ্যান্টি-SMASH পূর্বাভাসিত BGC 75.1 থেকে বের করা হয়েছিল।E. malaspinii (পরিপূরক তথ্য)।
জিন embA (locus, MALA_SAMN05422137_METAG-framework_127-gene_5), embM (locus, MALA_SAMN05422137_METAG-framework_127-gene_4), এবং embAM (আন্তঃজিন অঞ্চল সহ) pU57 এর সাথে সমন্বয় সাধনের সাথে সমন্বয়যুক্ত ছিল। ই-তে অভিব্যক্তির জন্য অপ্টিমাইজ করা হয়েছে কখন.EmA জিনটিকে PACYCDuet-1(CmR) এবং pCDFDuet-1(SmR) এর প্রথম একাধিক ক্লোনিং সাইটে (MCS1) BamHI এবং HindIII ক্লিভেজ সাইট সহ সাবক্লোন করা হয়েছিল।EmM এবং embMopt জিনগুলি (কোডন-অপ্টিমাইজড) MCS1 pCDFDuet-1(SmR) এ BamHI এবং HindIII এর সাথে সাবক্লোন করা হয়েছিল এবং pCDFDuet-1(SmR) এবং pRSFDuet-1(KanR) (MCS2) এর দ্বিতীয় একাধিক ক্লোনিং সাইটে স্থাপন করা হয়েছিল। NdeI/ChoI।এমএএম ক্যাসেটটিকে পিসিডিএফডুয়েট1(এসএমআর) এ বামএইচআই এবং হিন্দআইআই ক্লিভেজ সাইট সহ সাবক্লোন করা হয়েছিল।orf3/embI জিন (locus, MALA_SAMN05422137_METAG-scaffold_127-gene_3) ওভারল্যাপ এক্সটেনশন PCR দ্বারা EmbI_OE_F_NdeI এবং EmbI_OE_R_XhoI প্রাইমার ব্যবহার করে নির্মিত হয়েছিল, যা এনডিইএমবিসিডি-এএমবিসিডি-এএমবিসিএ এবং/সিডিএমসি-এ 1 লিগেটেড করা হয়েছে। ) একই সীমাবদ্ধতা এনজাইম ব্যবহার করে (পরিপূরক টেবিল)।6)।সীমাবদ্ধতা এনজাইম হজম এবং বন্ধন প্রস্তুতকারকের প্রোটোকল (নিউ ইংল্যান্ড বায়োল্যাবস) অনুসারে সঞ্চালিত হয়েছিল।